易科泰數(shù)字化植物工廠實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

數(shù)字化植物工廠實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是易科泰最新推出的自主研發(fā)技術(shù)產(chǎn)品（ZL 2024 2 1728504.0），專(zhuān)門(mén)針對(duì)植物工廠、智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)監(jiān)測(cè)應(yīng)用。系統(tǒng)集多通道智能LED光源培養(yǎng)、多傳感器表型性狀在線監(jiān)測(cè)功能于一體，同時(shí)可配套數(shù)字化培養(yǎng)設(shè)施、自動(dòng)澆灌施肥、環(huán)境監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程控制功能。應(yīng)用于數(shù)字化、智能化植物培養(yǎng)及表型性狀在線監(jiān)測(cè)，通過(guò)提供不同光譜組合、光強(qiáng)以實(shí)驗(yàn)?zāi)M不同光配方對(duì)植物的生長(zhǎng)和生理生化的影響，研究最佳光配方等。通過(guò)RGB成像、葉綠素?zé)晒獬上?、高光譜成像等先進(jìn)技術(shù)，高通量、非損傷、非接觸、數(shù)字化、可視化檢測(cè)植物生長(zhǎng)、生理狀態(tài)、生化指標(biāo)如光合效率、健康指標(biāo)、衰老成熟指標(biāo)、脅迫、色素含量指標(biāo)、黃酮醇含量指標(biāo)、次級(jí)代謝產(chǎn)物等，用來(lái)實(shí)驗(yàn)?zāi)M植物從育種培養(yǎng)、生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)、環(huán)境控制及干預(yù)、長(zhǎng)勢(shì)及品質(zhì)評(píng)價(jià)等全生命周期過(guò)程。

具體應(yīng)用領(lǐng)域如下：

1）植物工廠實(shí)驗(yàn)研究

2）智慧農(nóng)業(yè)、垂直農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、數(shù)字農(nóng)業(yè)模擬及實(shí)驗(yàn)研究

3）光生物學(xué)研究

4）遺傳育種與抗性篩選

5）植物表型研究

主要特點(diǎn)如下：

? 多通道智能LED光源調(diào)控技術(shù)，既可提供不同光譜組合、光強(qiáng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究最佳光配方，從而配置最佳生長(zhǎng)要素，也為表型在線監(jiān)測(cè)提供光場(chǎng)均一穩(wěn)定的照明光源和激發(fā)光源，實(shí)現(xiàn)一光多用

? 多傳感器表型性狀在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，精準(zhǔn)研究植物對(duì)不同生長(zhǎng)要素如不同光配方的具體響應(yīng)，以及植物生長(zhǎng)所需的最佳光配方條件，從而高通量、非損傷、非接觸、數(shù)字化、可視化檢測(cè)植物生長(zhǎng)、生理狀態(tài)、生化指標(biāo)等

? 可根據(jù)需求靈活選配RGB成像、多功能高光譜成像、900-1700nm高光譜成像、葉綠素?zé)晒獬上?、Thermo-RGB成像融合分析等不同表型成像傳感器技術(shù)

? 可選配基于蒸滲儀技術(shù)的iPOT數(shù)字化培養(yǎng)盆，全面監(jiān)測(cè)重量變化、土壤水分與溫度，及葉片溫度、葉綠素?zé)晒?、莖流、光合作用等生理生態(tài)參數(shù)

? 可選配環(huán)境控制系統(tǒng)及自動(dòng)澆灌施肥系統(tǒng)，精確控制溫濕度及CO2濃度，可通過(guò)土壤水分傳感器、水勢(shì)傳感器及稱(chēng)重傳感器監(jiān)測(cè)水分情況，從而實(shí)施精準(zhǔn)澆灌、施肥，使作物在第一時(shí)間內(nèi)得到水、肥、藥補(bǔ)充，促進(jìn)作物健康生長(zhǎng)

? 可選配遠(yuǎn)程控制功能模塊，結(jié)合機(jī)器視覺(jué)技術(shù)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（AIoT）技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)，在線遠(yuǎn)程控制光照培養(yǎng)、表型數(shù)據(jù)采集分析及自動(dòng)回傳數(shù)據(jù)至云端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)訪問(wèn)，查看結(jié)果

主要技術(shù)指標(biāo)：

1) 嵌入式主控系統(tǒng)，全中文操作界面，觸控屏+PC端GUI軟件雙重控制，可無(wú)線控制

2) 智能LED培養(yǎng)：標(biāo)配為冷白光+紅光+紅外光（模擬自然光照）三通道智能可調(diào)制LED光源培養(yǎng)系統(tǒng)，可選配RGB三色光源或客戶(hù)定制RGB+遠(yuǎn)紅4通道LED光源培養(yǎng)系統(tǒng)，光照強(qiáng)度0～500μmol(光量子)/m2.s（強(qiáng)度可根據(jù)需求升級(jí)），0-100%可調(diào)，模擬自然光照、程序模擬晝夜節(jié)律等，具備不同光照條件Protocols數(shù)據(jù)庫(kù)功能（如多云天氣、林下光源等）

3) 成像狀態(tài)監(jiān)測(cè)：配備RGB監(jiān)控鏡頭，1080P全高清畫(huà)質(zhì)，畫(huà)面植入操作系統(tǒng)，具備虛擬開(kāi)關(guān)，實(shí)時(shí)傳輸畫(huà)面至平臺(tái)控制軟件，在線監(jiān)控工作狀態(tài)

4) 標(biāo)配培養(yǎng)及成像面積：180×60cm，可客戶(hù)定制其他規(guī)格

5) RGB成像：通過(guò)高分辨率RGB成像可實(shí)現(xiàn)植物葉片/冠層的長(zhǎng)寬、周長(zhǎng)、面積、圓度、緊實(shí)度等形態(tài)分析；以及VIgreen、VEG、ExG、ExGR、GLI、CIVE、COM、WI、Lab、R/G/B、HSV等顏色分析，可擴(kuò)展Thermo-RGB紅外熱成像與RGB成像融合分析

6) 葉綠素?zé)晒獬上瘢?/span> 可成像測(cè)量Fo、Fm、Fp、Ft、Fs、Fm’、Fv/Fm（QYmax）、 ?F/Fm’（YPSII）、Fv/Fo、NPQ、Rfd、Y(NPQ)、Y(NO)、EXC等，及葉綠素?zé)晒饪焖賱?dòng)力學(xué)測(cè)量分析參數(shù)：Fo、Fi、Fm、Vi、QY、能量散失光量子產(chǎn)量等，及長(zhǎng)度、寬度、投影面積（相對(duì)生物量）、凸包面積、凸包周長(zhǎng)等形態(tài)參數(shù)

7) 400-1000nm高光譜成像： 可成像分析植物生化、生理指標(biāo)、光利用效率、健康指數(shù)、覆蓋度、脅迫等近百種參數(shù)，如 NDVI、NDVI705紅邊歸一化植被指數(shù)（對(duì)衰老敏感）、VOG1紅邊指數(shù)（對(duì)葉綠素濃度、物候變化等敏感）、PRI光化學(xué)植被指數(shù)、PSRI 植被衰減指數(shù)（用于指示冠層脅迫、植物衰老、果實(shí)成熟等）、SIPI結(jié)構(gòu)不敏感色素指數(shù)（反映冠層脅迫程度、生理脅迫檢測(cè)等）、CRI1 類(lèi)胡蘿卜素反射指數(shù)、ARI1/ ARI2 花青素反射指數(shù)、CI 葉綠素指數(shù)（紅邊指數(shù)）、WBIR水波段指數(shù)（反映水分含量分布）、HI健康指數(shù)等植物色素指數(shù)和脅迫敏感指數(shù)、NPQI歸一化脫鎂指數(shù)（用于早期脅迫檢測(cè)）、PSSRa（R800/R680）指數(shù)

8) UV-MCF植物熒光成像（選配）：藍(lán)綠熒光Fb和Fg及脅迫誘導(dǎo)次級(jí)代謝產(chǎn)物指數(shù)，葉綠素?zé)晒釬r和Ffr及熒光比值，如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等，及F730-740/F680-690（反應(yīng)葉綠素含量及植物長(zhǎng)期脅迫等）、F735/F700（可精確反映葉綠素含量）等

9) SWIR高光譜成像（選配）：可成像測(cè)量分析NDNI歸一化N指數(shù)、NDWI歸一化水指數(shù)、MSI水分脅迫指數(shù)等，可分析土壤有機(jī)碳及總氮狀態(tài)

10) SpectrAPP高光譜表型成像分析軟件及 FluorVision高光譜熒光成像分析軟件，可進(jìn)行光譜融合、ROI選區(qū)分析、?積校準(zhǔn)、頻率直方圖、自動(dòng)動(dòng)識(shí)別不同波段峰值并分析其?值等，近百種參數(shù)一鍵分析

 應(yīng)用案例：