植物根系多光譜監(jiān)測系統(tǒng)-RootFlur180

一、功能

植物根系多光譜監(jiān)測系統(tǒng)具有原位掃描加雙目攝像拍攝的功能，通過拍照加掃描的方式獲取根系圖像。同時，該系統(tǒng)具有4種熒光蛋白激發(fā)光源，分別是CFP、GFP、RFP，YFP，這4種不同熒光光源實現(xiàn)蛋白的激發(fā)。主機獲取根系對應圖像后，通過分析軟件進行根系圖像描繪，得出根系參數(shù)值；

二、技術參數(shù)

2.1工作方式：植物根系多光譜監(jiān)測系統(tǒng)以原位360°旋轉掃描方式加1200萬像素雙目顯微拍照的方式獲得植物地下根系圖像；系統(tǒng)供電由5號AA電池和USB數(shù)據(jù)線通過電腦供電，可更換5號AA電池供電，不換電情況下可連續(xù)工作8小時，無需任何其他超過5V的電源供電，主機可直接由筆記本或平板USB 3.0接口驅動控制，無須外接控制箱或電源。同時，該主機系統(tǒng)具有熒光激發(fā)光源和濾光片自動切換功能，控制軟件有剩余電量百分比顯示；

2.2相機部件參數(shù)：整個主機配套微根管為外徑9cm根管，主機程序能夠控制系統(tǒng)自動切換光源和濾光片，無需手動操作；相機部分獲取一次性非拼接拍照圖像，成像范圍尺寸10cm*8cm，最大分辨率4800DPI，拍照用時1秒；

2.3掃描部件參數(shù)：掃描部件為主機360°原位旋轉掃描成像部分，該部分能夠獲取等比例根系圖像。掃描功能下，有100DPI、300DPI、600DPI、1200DPI四種分辨率可選，在1200DPI高分辨率模式下旋轉掃描360度使用時間10秒，旋轉一次性掃描（非拼接）成像范圍尺寸為22cm*28cm；控制軟件可設定掃描圖像傳感器的增益系數(shù)來調節(jié)圖像明暗；

2.4溫度浸水模塊：溫度浸水模塊為主機自帶功能，該功能能夠通過控制終端界面顯示出來實時溫度數(shù)據(jù)和浸水報警提示。該模塊能夠探測主機是否發(fā)生浸水，如果浸水，系統(tǒng)將自動進行報警提示，同時對主機進行斷電保護。溫度模塊能夠測量微根管內環(huán)境溫度，（以上模塊，與主機相兼容）；

2.5光源系統(tǒng)：

掃描成像多光譜光源系統(tǒng)：該系統(tǒng)集成了白光、UV紫外光、紅光、綠光、藍光、黃光、紫光和青光等多種光譜掃描光源。特別為黑土和紅土樣本設計，掃描傳感器旁邊配備了獨立的超亮白光LED陣列照明，亮度范圍為0至7110mcd，支持程序控制調節(jié)；

拍照成像多光譜系統(tǒng)光源：與掃描成像多光譜光源系統(tǒng)獨立，支持白光、UV紫外光、紅光、綠光、藍光、黃光以及熒光激發(fā)光源的使用。所有光源均可實現(xiàn)完全程序控制切換，無需手動操作，調節(jié)精度高達1‰；

2.6熒光激發(fā)光源：熒光激發(fā)光源用于激發(fā)熒光蛋白產生熒光效應。激發(fā)光源和濾光片可根據(jù)植物類型或試驗需求更換而非固定形式。熒光光源模塊式安裝，方便替換，濾光片輪由程控自動切換無需手動切換；獨立可調熒光激發(fā)光源強度，可實現(xiàn)CFP、GFP、RFP、YFP熒光蛋白激發(fā)；

2.7延長桿：主機延長桿整體為不銹鋼材質，帶有毫米刻度，采用分段鏈接方式進行組裝。每節(jié)延長桿長度25cm，定位孔結合定位卡蓋可便于鎖定深度；

2.8 微根管：微根管外徑為9cm，管口采用硅膠內外雙層密封圈密封，達到100%氣密性；管體整體為非PMMA透明抗摔PC材質，底部含雙層非膠粘密封圈密封；

2.9軟件程控調光：在顯微拍照的視野功能中，軟件無需手動旋鈕即可調節(jié)光源，自動記憶設置檔位，確保實驗結果的重復性和一致性；

2.10控制方式：主機系統(tǒng)使用時僅通過USB數(shù)據(jù)線連接筆記本電腦，從而控制主機系統(tǒng)獲取根系圖像信息，無需連接其他供電電源線或控制箱?？刂平K端可以是筆記本電腦或平板電腦等，進行主機控制、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)存儲等工作；

2.11原位根系分析軟件：

2.11.1原位根系分析軟件具備測量多種單根或總根參數(shù)的能力，包含加權平均角度、角度標準差、表面積、投影面積、長度、加權平均寬度、寬度標準差等指標；

2.11.2原位根系分析軟件的功能界面支持多語言，并具備放大、縮小、圖像拼接、圖像分析以及旋轉等多樣化功能；

2.11.3軟件能夠打開圖像界面，并對圖像在X和Y方向上的分辨率進行獨立矯正。同時，它還能對圖像進行明暗對比度的增強和銳化處理；

2.11.4軟件能夠一鍵分析根系水平、垂直分布參數(shù)，同時生物量界面具有去除土壤背景功能；

2.11.5軟件支持根系的可粘貼復制功能、多節(jié)點框選及反選操作，以及拖拽和平移視圖；

2.11.6軟件操作界面支持多文檔功能，允許同時打開多個文檔進行根系時空對比分析；

2.11.7在軟件的拓撲關系功能中，可以利用Pregizer、Topology以及自定義的三種拓撲模式來進行根系關系的分析；

2.11.8軟件具有RHS和UCL兩種色彩模式進行顏色分析；能夠對圖像對象進行顏色信息分析，如通過顏色分析確定根系存活數(shù)量，輸出不同顏色標記根系的直徑、長度、投影面積、表面積、體積等參數(shù)；

2.11.9信息及屬性編輯功能：屬性編輯功能能夠對導入的圖像進行旋轉、分辨率（DPI）更改、圖像尺寸修改、圖像對比度調整、圖像銳化處理等操作；信息編輯功能能夠對采集圖像的時間、地點、命名、事件記錄、注釋等信息進行編輯管理；

2.11.10盒維數(shù)法能夠自動測量根系的分形維數(shù)。它能夠分析根瘤菌體積在根系中的占比，客觀地確定根瘤菌的貢獻量。此外，該軟件還具備3D圖形、折線圖、柱狀圖、散點圖、面積圖等多種豐富的數(shù)據(jù)圖表展示方式；

2.12離體根系分析軟件：

2.12.1根拓撲參數(shù)測定：根系拓撲關系中，三種拓撲模式功能下可進行Pregizer、Topology、自定義三種分級模式自由切換；

2.12.2信息編輯功能：離體根系分析軟件圖像分析界面具有編輯采集圖像的事件記錄、注釋、時間、地點、命名等信息管理功能；

2.12.3顏色分析模式：離體分析軟件具有RHS 和UCL兩種彩色模式可選，能夠對圖像對象進行顏色信息分析；軟件能夠對根系維根盒數(shù)進行統(tǒng)計，能自動測量油菜果莢的果柄、果身、果喙參數(shù)，能自動測量各種粒的芒長；

三、配置

主機 1臺；

原位根系數(shù)據(jù)分析軟件 1套；

離體根系數(shù)據(jù)分析軟件1套；

1.5米不銹鋼掃描延長桿 1套，1.5米不銹鋼拍照延長桿 1套；

掃描深度定位卡蓋1個，拍照深度定位卡蓋1個；

電子材料 1份；

控制連接線2根；

儀器箱 1個；

微根管30根；

安裝工具1套；

儀器控制模塊1臺；