Inländisches Phänotypanalysesystem

PhenoWATCH High Flow Phänotyp Analysesystem für Pflanzen

basierend aufSensor zur PflanzeMobiles hochpräzises Phänotyp-Bildgebungssystem

PhnoWatch High-Flow-Phänotyp-Analysesystem, tief integriert Laserradar, High-Spectrum-Bildgebung, Infrarot-Wärmebildgebung, Multi-Spectrum-Bildgebung und RGB-Bildgebungseinheit, kann intelligent in verschiedene Messbereiche bewegt werden, die Pflanzen automatisch nach den Standardwerten scannt, dreidimensionale Bilder mit multispektralen Informationen erzeugt, einzelne Pflanzenstammerkennung durchführt, einzelne Pflanzenstammblätter trennt, präzise Pflanzenstammhöhe, Pflanzenstammbreite, Blattlänge, Blattbreite, Blattneigung, Blattfläche, Depression, Koronallichtdurchlässigkeit und andere phänotypische Parameter erfasst, kombiniert mit spektralen Merkmalen für die Berechnung des Vegetationsindices und die statistische Analyse der Koronaltemperatur und der Biomasse.

1. PhenoWatchHardware-Systeme

PhenoWatch High-Flow-Pflanzen-Phänotyp-Analyse-System Hardware, hauptsächlich in 3DBildgebungseinheiten, Gewächshaus oder mobile Feldplattformen.

3D-Bildgebung (Sensor Box)

Auf der UnterseitePunktwolkenmodul: Laserradar mit Dual-Axis-Kompensator und Höhensensor sowie Winkelmessung, horizontale Kalibrierung jedes Scans, automatische Kompensation von Geräten vor Ort, höhere Genauigkeit und weitere Scans, Erhalt von Pflanzenraumpunktwolken, dreidimensionale Modellierung und schließlich die Extraktion von Pflanzenpopulationsparametern und einzelnen Stammmorphotypischen Parametern.

Auf der UnterseiteInfrarot-Wärmebildmodul: Infrarot-Wärmekamera für die Maschinensicht, ausgestattet mit einem nicht gekühlten Vanadiumoxid-Infrarot-Detektor, hochpräzisem Infrarot-Wärmebild-CCD, in der Lage, Wärmebilder von 640x480 Pixeln zu erzeugen, mitHöherBildqualität, Visualisierung zeigt lineare ROI-Temperaturwerte, Temperaturprofile.

Auf der UnterseiteHochspektrales Bildgebungsmodul: Jedes Pixel des Bildes erfasst die spektralen Eigenschaften der chemischen Zusammensetzung, der Qualität, der Farbe und anderer Informationen des entsprechenden Probenpunkts für die qualitative und quantitative Analyse der Biomasse von Pflanzen.

Auf der UnterseiteMultispektrales Bildgebungsmodul: Fünfkanäle (Blue, Green, Red, NIR, RedEdge) spektrales Bild als Datenquelle, durch die Übereinstimmung des Bildes mit der Punktwolke, um spektrale Informationen für die dreidimensionale Raumpunktwolke zu geben, um letztlich eine dreidimensionale Vegetationsindex-Berechnung zu realisieren.

Auf der UnterseiteRGB-Bildmodul: Eine hochauflösende RGB-Kamera, in der Farbbilder mit Punktwolkenmatchen kombiniert werden, um sicherzustellen, dass die wahren Farben der Pflanzen wiederhergestellt werden, während ein hochpräzises 3D-Bild erstellt wird.

Mobile Plattform

Abhängig von der Umgebung vor Ort können Größe und Struktur der mobilen Plattform flexibel gestaltet werden:

lMulti-Szenario-Anwendung, kann in Kombination mit der vorhandenen Gewächshaus-Struktur, Pflanzenkultur gestaltet werden, kann im Gewächshaus oder in der Natur verwendet werden;

lDie Größe der mobilen Plattformen ist hochmaßgeschneidert, flexibel nach den Installationsbedingungen entworfen, die Spanne kann größer als 10 m sein, die Höhe kann größer als 5 m sein und die Schienenlänge kann größer als 1000 m sein;

lHoher Automatisierungsgrad, definiert die Bewegungsrichtung des großen Fahrzeugs auf der Schiene als X-Achse, die Bewegungsachse der Sensorbox auf dem Querbalken als Y-Achse, die Einstellungsachse der Sensorbox in vertikaler Richtung als Z-Achse, kann die Automatisierung der drei Achsen X, Y und Z erreichen, kann sich nach den räumlichen Koordinaten bewegen, kann sich nach der festgelegten Entfernung bewegen;

lBreite Abdeckungsfläche, kann ein großes Spannungsdesign oder ein Multi-Cross-Design sein, d. h. ein Draken-Torhalter, der zwischen den Multimonopol-Plätzen überquert werden kann;

lVielfältige Möglichkeiten, können Tür-Struktur-Design, Fahrzeug-Struktur-Design oder Wagen-Design;

lHohe Positionierungsgenauigkeit, Mehrfachschutz und hohe Sicherheit.

PhenoWatch-GF Pflanzen-Phänotyp-Bildgebungssystem

PhenoWatch-GH Treibhausbildsystem für Phänotypen

PhenoWatch-MB Treibhausporträtsystem für Pflanzenphänotypen

PhenoWatch-MB mobile Pflanzen-Phänotyp-Bildgebungssystem

PhenoWatch Pflanzenkulturplatte Phänotyp-Bildgebungssystem

Das PhenoWatch Software System

Die von dem PhenoWatch-System erfassten 3D-Punktwolkendaten und Bildinformationen können durch die PhenoWatch-Software zur Datenfusion und 3D-Modellierung, zur Datenextraktion von Gruppenpflanzen und zur Erhaltung von Gruppenparametern wie Depression, Koronallichtdurchlässigkeit und Vegetationsindex verwendet werden. Basierend auf dem Deep-Learning-Algorithmus - das Faster-RCNN-Modell, um die Wurzelposition einer einzelnen Pflanze zu identifizieren, die traditionelle Wachstumsmethode zu verwenden, um eine Gruppe von einzelnen Stämmen abzuschließen, und dann die Stängelblätterteilung der Pflanze durchzuführen, gibt es zwei in der Software eingebettete Methoden zur Stängelblätterteilung: auf der Grundlage der regionalen Wachstumsmethode und auf der Grundlage der Bodenmetode.

Growth-basierte Stammelblätterteilung basiert auf der regionalen Growth-Methode zur Erkennung und Teilung der Stängel und der verschiedenen Blätter einer einzelnen Pflanze. Die Bodenmetode-basierte Stammelblätterteilung basiert auf dem Tiefenlernen zur Erkennung und Teilung der Stängel und der verschiedenen Blätter einer einzelnen Pflanze. Anschließend werden verschiedene Blätter und der Stammstamm unabhängige Punktwolkendateien generiert und die Oberfläche und die Skelettlinie der Blätter und des Stammstamms angepasst. Dann werden phänotypische Parameter wie Stammhöhe, Stammbreite, Blattlänge, Blattbreite, Blattneigung und Blattfläche

Die Software von PhenoWatch ist ein Software-System, das speziell für die Extraktion von 3D-Phänotyp-Parametern von Pflanzen entwickelt wurde.neuDie Version der PhenoWatch-Software integriert neuronale Netzwerktechnologien und Deep-Learning-Algorithmen, die die Präzision bei der Behandlung von Einzelstamm- und Stängelblätterteilungen erheblich verbessern. Die Software nutzt Parallelverarbeitung und GPU-Beschleunigung, um die Verarbeitung von massiven Punktcloud-Daten weiter zu beschleunigen. Die Software verfügt über Algorithmen zur Einzelstammteilung und Stängelblätterteilung von Pflanzen, die den Bedarf von Genotypen-Phänotypforschern an der Extraktion von Pflanzenmorpharametern auf verschiedenen Skalen gerecht werden. Darüber hinaus bieten wir die Entwicklung von maßgeschneiderten Datenverarbeitungsmodulen an.

Die Analysesoftware PhenoWatch verarbeitet Punkt-Cloud-Datenprozesse:

Pflanzenschlett 3D-zu-2D-Projektion und Kurvenpassung Algorithmus Pflanzenschlett 2D-zu-3D-Projektion und Kurvenpassung Algorithmus

Analyse und Extraktion von pflanzlichen Skelettlinen

3. Messparameter

Auf der UnterseiteGruppenparameter:

lDigitales Höhenmodell DEM: Der digitale Ausdruck der Oberflächenmorm des Geländes.

lDigitales Oberflächenmodell DSM: Ein Bodenhöhenmodell, das Höhen wie Gebäude, Brücken und Vegetation enthält.

lKronenhöhenmodell CHM: Das digitale Höhenmodell wird vom digitalen Oberflächenmodell subtrahiert.

lCanopy Cover: Die vertikale Projektion der Pflanzen ist ein Prozentsatz der großen Feldfläche.

lTransmittanz: Das Verhältnis des eingehenden Sonnenlichts, das auf verschiedenen Schichthöhen empfangen werden kann.

l3D-Punktwolkenvegetationsindex:

3D NDVI, 3D TVI, 3D RVI und 3D DVI 等。

l2D Vegetationsindex:

2D NDVI, 2D TVI, 2D RVI und 2D DVI 等。

lStatistik des Vegetationsindices: Statistik des Multispektralen Vegetationsindices, wie der Durchschnittswert,großWerte, Mindestwerte usw.

lGrünwert der Pflanze: benutzerdefinierte Schwellen, die den Grünwert der Pflanze widerspiegeln

lThermische Infrarot-Analyse: Bildpunkttemperatur pro Pixel, Pflanzenkoronentemperatur (thermische Infrarot-Bildgebungseinheit)

lStatistische Gruppenphänotypenparameter, Höhe, Kronenbreite, Projektionsfläche, Kronenhöhenverhältnis und Volumen der einzelnen Pflanzen und Datenstatistiken:

Auf der UnterseiteParameter des einzelnen Phänotyps:

lHöhelKrone lProjektionsfläche lKronenhöhe

lGröße lAnzahl der KlingenlGesamtblätterfläche lBlattlänge

lBlattbreite lBlattneigung lBlattfläche lHauptstütz breit

lExportieren eines einzelnen Aktienphänotypparameterberichts:

4. Leistungsfähige skalierbare Funktionen

Das System erweitert optionale Bildgebungsmodule nach unterschiedlichen Forschungsanforderungen und bietet weitere Funktionen

Optionale Module1Multispektrale Pflanzenkamera

Der Bandbereich von 400-900 nm, 5 Bände, die Rot, Grün, Blau, Nahinfrarot, Rotrand abdecken, können Berechnungen von mehreren Vegetationsindices wie NDVI durchgeführt werden, um die Anwendungen der Multispektralforschung von Pflanzen zu erfüllen.

Multispektrales Modul zur Erhaltung der Chlorophyllverteilung, NDVI、 Digitale Oberflächenmodelle, RGB-Bilder

Multispektrale Vegetationsindex NDVI-Bildanalyse Multispektrale Vegetationsindex DVI-Bildanalyse Multispektrale Vegetationsindex SR-Bildanalyse

Optionale Module2: Infrarot-Wärmebildmodul

Das Thermal-Infrarot-Bildgebungsmodul verfügt über einen eingebauten Infrarot-Detektor mit nicht gekühltem Vanadiumoxid (VoX), der Wärmebilder mit 640 x 480 Pixeln erzeugt, um das Wärmebild genauer zu machen; Ausgestattet mit Hochgeschwindigkeits-Infrarotfenster Option; eine klare Anzeige der Temperaturdifferenz von 50 mk; Eingebautes 25°-Objektiv mit Elektrofokus und Autofokus. Die Analysesoftware verfügt über Punkt- und Linienmessungen, elliptische und rechteckige Bereich-Temperaturmessungen sowie die statistischen Funktionen der Temperatur, Durchschnittswerte und Delta-Funktionen und erfasst gleichzeitig Informationen wie Strahlungsrate, Atmosphärentemperatur, optische Außentemperatur und relative Luftfeuchtigkeit, um nützliche Informationen zu erhalten.

Infrarot-Wärmebildgebung Fixed Point Analyse Infrarot-Wärmebildgebung Isothermanalyse

Infrarot-Wärmebilddatenanalyse

Optionale Module3: Hochspektrales Bildgebungsmodul

Mit dem High Spectrum Imaging Modul kombiniert das High Spectrum Imaging System das sichtbare Nahinfrarot-Spektrum (VNIR oder NIR) mit einer hochauflösenden Bildgebung. Mit der Pushbream-Bildgebungstechnik wird eine lineare Vollbandspektrumerfassung von bewegenden Proben oder von stationären Proben in Bewegung durchgeführt und ein Bild synchronisiert. Quantifizierte Daten über die chemische Zusammensetzung der Probe sowie Details über die räumliche Verteilung werden erfasst. Jeder Pixel in dem Bild erfasst die spektralen Charakteristiken seiner chemischen Zusammensetzung, Qualität, Farbe und andere Informationen für die qualitative und quantitative Analyse der Probe.

Hochspektrale Bildgebung und Hochspektrale Kurvenanalyse

Hohes Spektrum - Weizenblätter Plakatur Überwachung

5. Haupttechnische Parameter:

6. Anwendungsfälle

Laserradarmessungen von Mais-Pflanzengruppen

Identifizierung einzelner Mais in einer Gruppe

Erkennung und Messung einzelner Blätter in der Pflanze

Verteilte Bildgebung zur Messung der Kronenabdeckung

2D-Bildgebung und Datenanzeige des Crop Vegetation Index

Ernte Vegetation Index 3D gefälschte farbige Ansicht

Herkunft: OLAN, Israel