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藻类表型成像分析系统
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厂家:捷克PSI
型号:PlantScreen-SC
PlantScreen-SC为高通量PlantScreen藻类表型分析平台的Mini版本(又称Bench-top版即台式),RGB成像、叶绿素荧光成像等成像传感器配置在一个紧凑的箱体内,通过人工(代替自动传送带)将植物样品放置于箱体内进行成像分析

PlantScreen-SC为高通量PlantScreen植物表型分析平台的Mini版本(又称Bench-top版即台式),RGB成像、叶绿素荧光成像等成像传感器配置在一个紧凑的箱体内,通过人工(代替自动传送带)将植物样品放置于箱体内进行成像分析,具有结构简单、紧凑,安装使用方便(一般实验室或温室都可安装使用)、高性价比(省却了昂贵复杂的传送带系统或XYZ三维移动机械臂系统)、功能全面等优点。

PlantScreen-SC植物表型成像分析平台集成了植物RGB可见光彩色3D成像分析技术、FluorCam叶绿素荧光成像分析(标配成像面积35x35cm)、高光谱成像分析、IR近红外成像分析(900-1700nm,用于分析水分时空分布动态)、红外热成像分析、3D激光扫描分析等,可进行作物3维表型成像分析和3D模型构建(需要配置3D激光扫描系统)。适于实验室或温室作物表型成像分析研究,可配套选配智能LED光源、PSI大型步入式植物生长室,培养植物手动放入系统内载样台上(手动载样),载样台可360度旋转以便对植物不同角度成像分析。PlantScreen高通量自动化控制与表型大数据存储分析技术,可以得出植物不同生育期的植株生长结构形态参数和生理功能参数,如叶片形态测量、生长速率、植物生长结构、叶绿素荧光、光合系统运作机理、色素组成、胁迫与抗性等,实现快速、高通量、无损伤测量检测分析作物表型和生理生态,是遗传组学、表型组学、遗传育种等研究的重要设备。 


主要功能特点如下:

1)RGB 3D成像分析:包括顶部和侧面高分辨率彩色成像,并配置有360°旋转平台,可对植物进行三维立体形态结构和颜色分析测量,可用于植株、果实、种子等形态结构和颜色分析及生长发育分析,包括大小(宽度、长度、面积等等)、紧密度、对称性(偏心度、圆度、质心等参数)、颜色分析(绿度指数、叶病斑、果实成熟过程、真菌感染过程分析、不同颜色面积比率等)。通过叶绿素荧光监测模块,还可以进一步测量分析植物的光合效率、适合度、生物与非生物胁迫程度及敏感性,以及植物的抗逆性(如抗病、抗干旱等)等。 

2)叶绿素荧光成像分析,是植物生理生态功能、植物胁迫生理与抗性筛选的首选功能单元,成像面积达35x35cm,可客户定制选配80x80cm成像面积的叶绿素荧光成像单元,用于大型植物表型成像分析及生理生态实验研究分析。可选配叶绿素荧光监测单元,通过自动运行Kautsky诱导效应、叶绿素荧光淬灭、光响应曲线等,监测植物光合效率、适合度、光能利用效率、胁迫与抗性等生理性状指标

3)红外热成像分析,用于植物干旱胁迫与抗性筛选、气孔导度动态研究分析等

4)近红外三维成像分析,包括顶部和侧面NIR 900-1700nm成像用于植物水分状态分布研究分析

5)VNIR或SWIR高光谱成像分析,可选配叶夹式高光谱仪,测量植物叶片光谱反射指数,以测量分析植物生化指标如叶绿素、花青素、胡萝卜素,及植物生理指标如植物健康指数、植物胁迫等等

6)3D激光扫描测量分析,通过激光扫描形成3D点云模型图,用于精确测量分析植物形态结构

7)环境因子监测,同步监测温湿度与光合有效辐射等环境因子

8)PlantScreen表型大数据分析平台


技术参数:

2.1 主机箱体;

2.1.1 *智能LED冷白光源,强度0-100%可调,最高强度500μmol/m2/s

2.1.2 *内置温度、湿度及光强传感器,用于同步监测环境因子

2.1.3 *主机箱体尺寸:长120cm,宽110cm,高180cm,重量约120kg

2.1.4 除顶部RGB成像镜头外,可选配叶绿素荧光成像,还可选配侧面RGB成像及可旋转植物台架以实现3D成像分析

2.2 RGB 3D成像分析:

2.2.1 5MP CMOS RGB成像镜头,传感器尺寸1/2”

2.2.2 *分辨率2560x1920像素,像素大小2.2μm;帧频:14fps@5MP

2.2.3 光学镜头:8mm SV0814H

2.2.4 *成像高度可调以适应不通高度植物

2.2.5 *视野可达55cm x 55cm

3  叶绿素荧光监测:

3.1 集成了PAM(脉冲调制技术)荧光测量技术及OJIP快速荧光动力学测量技术等先进叶绿素荧光技术

3.2 Protocols:可自动运行即时叶绿素荧光Ft、光量子产量QY、Kautsky诱导效应、2 

套荧光淬灭、3 套光响应曲线,及 OJIP-test 等近10 种测量程序协议(protocols)

3.3 测量参数达60余个,其中OJIP-test在1秒时间内测量记录近500个叶绿 素荧光数据并通过软件计算出包括 PI(Performance Index)等 26 个叶绿素荧光参数 

分析测量参数:

2.3.1 叶面积(leaf area)

2.3.2 叶周长(leaf perimeter)

2.3.3 偏心度(Eccentricity)

2.3.4 圆度(roundness)

2.3.5 直径(circle diameter)

2.3.6 平均叶宽指数(medium leaf width index)

2.3.7 紧密度(solidity/compactness)

2.3.8 凸包面积(convex hull area)

2.3.9 质心(centroid)

2.3.10叶或果实长、宽等各种形态结构参数

2.3.11绿度指数等

2.3.12不同颜色面积比率等

2.3.13 *颜色分割以进行植物适合度评估等

2.3.14 *时间序列分析以分析植物叶片果实生长率

2.3.15 *整个生长期或实验期叶面积比较分析等

2.3.16叶片或果实颜色发育变化分析等,如果实形态发育与颜色发育过程变化等

2.3.17*颜色聚类分析

2.3.18测量参数包括F0、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RC等50多个叶绿素荧光参数,及3种给光程序的光响应曲线、2种荧光淬灭曲线、OJIP曲线等

2.4.19OJIP–test时间分辨率为10?s(每秒10万次),给出OJIP曲线和26个参数,包括F0、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F0、Fv/F0、Fv/Fm、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_Po、Psi_o、Phi_Eo、Phi–Do、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC等

2.5.20测量程序:Ft、QY、OJIP、NPQ1、NPQ2、LC1、LC2、LC3、PAR、Multi无人值守自动监测

2.5.21PAR传感器:80?入射角余弦校正,读数单位?mol(photons)/m?.s,可显示读数,检测范围400-700 nm

2.4 表型分析大数据平台(服务器)

2.4.1 *包括PlantScreen表型服务器、PlantScreen 程序控制系统(Scheduler)、表型分析系统(Plant DATA Analyzer)、应用服务器、数据库等

2.4.2 *GUI(图形用户界面)实验设置与控制,实时显示系统运行状态

2.4.3 在线可视化(visualization)显示实验过程、结果

2.4.4 支持多用户注册,个性化实验计划、管理、存储、显示、分析

2.4.5 网络化(Network):所有网络组件符合1GBit标准,主路由器提供系统内网DHCP和路由服务,还可与厂商服务器链接用于系统诊断、软件更新等

2.4.6 主机系统(Main computer):Intel? Core? i5处理器,8GB RAM,120GB SSD固态硬盘,6TB RAID5存储,Windows 7 Pro操作系统


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