Quanto custa fornecer um sistema de análise fenotípica de plantas

O PhenoO WSistema de Análise Fenotípica de Plantas ATCH

baseadoSensor para a plantaSistema móvel de imagem fenotípica de plantas de alta precisão conceitual

PhnoWatch sistema de análise fenotípica de plantas de alto fluxo, profundamente integrado com radar a laser, imagem de alto espectro, imagem térmica infravermelha, imagem multiespectral e unidade de imagem RGB, pode mover-se inteligentemente para diferentes áreas de medição, digitalizar automaticamente as culturas de acordo com os valores predefinidos, gerar imagens tridimensionais contendo informações multiespectrais, realizar a identificação de cepas individuais de plantas em grupo, separação de folhas do tronco de plantas individuais, obter com precisão a altura da cepa, a amplitude da cepa, o comprimento das folhas, a largura das folhas, a inclinação das folhas, a área das folhas, a densidade, a transmitência da coroa e outros parâmetros fenotípicos, combinando as características espectrais para o cálculo do índice de vegetação e a análise estatística da temperatura da coroa e da biomassa.

1. PhenoWatchSistema de hardware

O hardware do sistema de análise fenotípica de plantas de alto fluxo PhenoWatch, principalmente em 3DUnidade de imagem, estufa ou plataforma móvel de campo.

Unidade de imagem 3D (Sensor Box)

No fundoMódulo de nuvem de pontos: radar a laser, com compensador de dois eixos e sensor de altura, com funções de medição angular, para calibração horizontal de cada varredura, compensação automática de equipamento de campo, varredura de maior precisão e distância, obtenção de nuvens de pontos no espaço vegetal, modelagem 3D e, finalmente, extração de parâmetros de população vegetal e parâmetros de fenótipos morfológicos de uma única cepa.

No fundoMódulo de imagem térmica infravermelha: câmera térmica para visão de máquina, equipada com detector de infravermelho de óxido de vanádio não refrigerado, CCD de imagem térmica infravermelha de alta precisão, capaz de gerar imagens térmicas de 640x480 pixels, comMais altoA visualização da qualidade da imagem mostra os valores de temperatura ROI linear, perfil de temperatura.

No fundoMódulo de imagem de alto espectro: cada pixel da imagem registra as características espectrais da composição química, qualidade, cor e outras informações do ponto de amostra correspondente para análise qualitativa e quantitativa da biomassa das plantas.

No fundoMódulo de imagem multiespectral: imagem espectral de cinco canais (Azul, Verde, Vermelho, NIR, RedEdge) como fonte de dados, através da fusão da imagem com a nuvem de pontos para fornecer informações espectrais para a nuvem de pontos espacial tridimensional, o que finalmente permite o cálculo do índice de vegetação tridimensional.

No fundoMódulo de imagem RGB: câmera RGB de alta resolução com imagens coloridas combinadas com nuvens de pontos para garantir que as cores reais das plantas sejam restauradas ao mesmo tempo que se obtêm imagens 3D de alta precisão.

Plataforma móvel

De acordo com o ambiente de campo, o tamanho e a estrutura da plataforma móvel podem ser projetados com flexibilidade:

lAplicação multi-cenário, pode ser projetado em combinação com a estrutura de estufa existente, o rack de cultivo de plantas, pode ser usado em estufa ou no campo;

lO tamanho da plataforma móvel é altamente personalizado, projetado com flexibilidade de acordo com as condições de instalação, a distância pode ser maior que 10 m, a altura pode ser maior que 5 m e o comprimento da trilha pode ser maior que 1000 m;

lAlto grau de automação, definindo a direção de movimento do veículo no guia como o eixo X, o eixo de movimento da caixa do sensor no viga transversal como o eixo Y, o eixo de ajuste da caixa do sensor na direção vertical como o eixo Z, pode realizar o controle de automação dos três eixos X, Y e Z, pode mover-se de acordo com as coordenadas espaciais, pode mover-se de acordo com a distância definida;

lA área de cobertura é ampla, pode ser projetada em grande escala, ou pode ser projetada em múltiplas áreas, ou seja, um porta-dragão, que pode ser escaneado entre lotes de múltiplos monopólios;

lDiversidade de maneiras, pode ser projeto de estrutura de porta, design de estrutura de carro ou design de carro;

lAlta precisão de posicionamento, proteção de limites múltiplos e alta segurança.

PhenoWatch-GF sistema de imagem de fenótipos vegetais

PhenoWatch-GH sistema de imagem de fenótipos vegetais

PhenoWatch-MB sistema de imagem fenotípica de plantas para portas de estufa

Sistema de imagem fenotípica de plantas PhenoWatch-MB

Sistema de imagem fenotípica de plantas PhenoWatch

Sistema de software PhenoWatch

Os dados e imagens da nuvem de pontos 3D das culturas coletadas pelo sistema PhenoWatch podem ser usados ​​para a fusão de dados e modelagem 3D através do software PhenoWatch, extração de dados de culturas em massa, obtenção de parâmetros de grupo como a densidade, a transmitência da coroa, o índice de vegetação e outros; Com base no algoritmo de aprendizagem profunda - o modelo Faster-RCNN, identificar a localização da raiz de uma única colheita, usar o método de crescimento tradicional para completar uma única cepa em grupo e, em seguida, realizar a divisão das folhas do tronco da planta, o software incorporado tem dois métodos de divisão das folhas do tronco: com base no método de crescimento regional e com base na divisão das folhas do tronco com base no método de soma.

A divisão de folhas de haste baseada no método de crescimento é baseada no método de crescimento regional para identificar e dividir hastes e folhas diferentes de plantas individuais. A divisão de folhas de haste baseada no método de soma é baseada no aprendizado profundo para identificar e dividir hastes e folhas diferentes de plantas individuais. Em seguida, diferentes folhas e troncos geram arquivos de nuvem de pontos independentes e ajustam a superfície e a linha esquelética das folhas e troncos, para calcular parâmetros fenotípicos como altura da cepa, largura da cepa, comprimento das folhas, largura das folhas, inclinação das folhas e área das folhas.

O software da PhenoWatch é um sistema de software dedicado à extração de parâmetros fenotípicos tridimensionais de culturas,novoA versão do software PhenoWatch integra tecnologias de rede neural e algoritmos de aprendizagem profunda, melhorando significativamente a precisão do processamento de segmentação de plantas individuais e de folhas de haste. O software usa processamento paralelo e aceleração da GPU para acelerar ainda mais o processamento de dados em nuvens de pontos massivas. O software possui algoritmos de separação de cepas individuais e folhas de haste de culturas que atendem às necessidades dos pesquisadores de genótipos e fenótipos de culturas para extração de parâmetros morfológicos de culturas em diferentes escalas. Além disso, oferecemos serviços de desenvolvimento de módulos de processamento de dados personalizados.

O software de análise PhenoWatch processa os processos de dados de nuvem de pontos:

Esqueleto vegetal 3D a 2D projeção e algoritmo de ajuste de curva Esqueleto vegetal 2D a 3D projeção e algoritmo de ajuste de curva

Análise e extração do esqueleto vegetal

3. Parâmetros de medição

No fundoParâmetros do grupo:

lModelo de Altura Digital DEM: expressão digital da morfologia da superfície do terreno.

lModelo de superfície digital DSM: Modelo de altura do solo que inclui edifícios de superfície, pontes e vegetação.

lModelo de altura da coroa CHM: O modelo de altura da coroa é obtido ao subtrair o modelo de altura digital do modelo de superfície digital.

lCanopy Cover: A projeção vertical das colheitas é uma porcentagem da área do campo.

lTransmittência da coroa: a proporção de luz solar recebida em camadas de diferentes alturas da cultura.

lÍndice de Nuvem de Pontos 3D:

3D NDVI, 3D TVI, 3D RVI, 3D DVI 等。

lÍndice de vegetação 2D:

2D NDVI, 2D TVI, 2D RVI, 2D DVI 等。

lEstatística do Índice de Vegetação: estatística do Índice de Vegetação Multiespectral, como a média,Grandevalor mínimo, etc.

lNível verde da planta: limiar personalizado que reflete o nível verde da planta

lAnálise térmica de infravermelho: temperatura de cada ponto de pixel da imagem, temperatura da coroa da planta (unidade de imagem térmica de infravermelho)

lRelatórios estatísticos dos parâmetros fenotípicos do grupo, altura, largura da coroa, área de projeção, proporção de coroa e volume de cada planta, e estatísticas de dados:

No fundoParâmetros de fenótipo individual:

lAlturalCoroa lÁrea de projeção lcoroa alta

lVolume lNúmero de lâminaslÁrea total das folhas lComprimento da folha

lLargura das folhas lInclinação das folhas lÁrea das folhas lLargura do tronco principal

lExportar um relatório de parâmetros de fenótipos individuais:

4. Forte funcionalidade escalável

O sistema pode expandir o módulo de imagem opcional de acordo com as diferentes necessidades de pesquisa para obter mais funções

Módulos Opcionais1Câmera Planta Multiespectral

A faixa de banda de 400-900nm, 5 bandas, cobrindo vermelho, verde, azul, infravermelho próximo, borda vermelha, pode fazer o cálculo de vários índices de vegetação, como NDVI, para atender às aplicações de pesquisa multiespectral de culturas.

Módulo multiespectral para obter distribuição de clorofila, NDVI、 Modelo de superfície digital, imagem RGB

Análise de imagem do índice de vegetação multiespectral NDVI Análise de imagem do índice de vegetação multiespectral DVI Análise de imagem do índice de vegetação multiespectral SR

Módulos Opcionais2: Módulo de imagem térmica infravermelha

O módulo de imagem térmica de infravermelho incorpora um detector de infravermelho de óxido de vanádio (VoX) não refrigerado, capaz de gerar imagens térmicas de 640 x 480 pixels, tornando a imagem térmica mais precisa; Opção de janela infravermelha de alta velocidade; mostra claramente a diferença de temperatura de 50 mk; Lente incorporada de 25° com foco elétrico e autofoco. O software de análise inclui medição de temperatura em ponto, medição de temperatura em linha, medição de temperatura em área elíptica, medição de temperatura em área retangular e suas funções estatísticas de temperatura máxima, média, função Delta, ao mesmo tempo que registra a taxa de radiação, temperatura atmosférica, temperatura óptica externa, umidade relativa e outras informações para obter informações úteis em imagens térmicas.

Análise de ponto fixo de imagem térmica por infravermelho Análise isotérmica de imagem térmica por infravermelho

Análise de dados de imagem térmica infravermelha

Módulos Opcionais3: Módulo de imagem de alto espectro

Configurando o módulo de imagem de alto espectro, o sistema de imagem de alto espectro combina o espectro de infravermelho próximo visível (VNIR ou NIR) com imagem de alta resolução, usando a tecnologia de imagem pushbroom para a amostra em movimento ou amostra estática em movimento para a coleta espectral de banda completa linear e gerar imagens sincronizadas, obter dados quantitativos da composição química da amostra e informações detalhadas como distribuição espacial, cada píxel na imagem registra as características espectrais da composição química, qualidade, cor e outras informações do ponto da amostra correspondente para análise qualitativa e quantitativa da amostra.

Imagem de alto espectro e análise de curvas de alto espectro

Alta espectroscopia - monitoramento de folhas de trigo

5. Parâmetros técnicos principais:

6. Casos de aplicação

Resultados da medição do radar a laser do grupo de plantas de milho

Identificação de milho individual dentro do grupo

Identificação e medição de folhas individuais dentro da planta

Medição de imagem de distribuição da cobertura da coroa das culturas

Índice de vegetação de culturas imagem 2D e exibição de dados

Índice de vegetação de culturas 3D falsa visão colorida

Origem: OLAN, Israel