Feldspektrale Phänotyp-Bildgebungssysteme

Die überwiegende Mehrheit der Informationen über die Genexpression stammt aus einzelnen Pflanzenversuchen in kontrollierten Umgebungen in Gewächshausen oder Klimakammern. Pflanzen, die unter unterschiedlichen Klima- und Bodenbedingungen angebaut werden, erzeugen unterschiedliche Phänotype als einzelne Stämme, die in einer kontrollierten Umgebung angebaut werden. Der Hauptgrund dafür ist, dass die zunehmende Pflanzendichte durch den Wettbewerb um Licht, Nährstoffe und Wasser die Struktur und Physiologie der Pflanzen erheblich verändert. Ein weiterer Grund ist die dynamische Reaktion der Genotypen auf verschiedene Umgebungen und Management. Daher sollten Feldphänotypen von Pflanzen auf der Grundlage von schädigungsfreien Messungen auf Koronenebene basieren, wie z. B. die Messung der Lichterfassung, der Gesamtblätterfläche, der Wachstumsrate und der Biomasse. Auf dieser Grundlage stellen wir Phänotypen als eine Reihe von Wachstums-, Struktur- und physiologischen Reaktionen zur Messung der dynamischen Entwicklung von Pflanzen auf der Grundlage von Vision und Fernerkennung zur Verfügung. Derzeit hat Videometer einen wilden Phänotyp entwickelt, der nicht von Wind und unterschiedlicher spektraler Strahlung beeinflusst wird - PhenoField.Feldspektrale Phänotyp-Bildgebungssystemezur Messung der spektralen und geometrischen Merkmale der Korone, wie z. B. Vegetationsindex und Koronentextur. Das System besteht aus zwei Gehäusestrukturen mit einem vertikal beweglichen äußeren Gehäuse, das auf den Boden senkbar ist und sich an die Bodenoberfläche annähert, um den Einfluss von Wind und Sonnenlicht zu entfernen. Eine oben zentrierte CCD-Kamera ist im inneren Gehäuse 2 Meter höher als die Dachfläche installiert. Der Bildbereich beträgt 1,0 m x 1,0 m. Im inneren Gehäuse ist ein LED-Lichtpanel installiert, um neun spektrale Wellenlängen als Lichtquelle für mehrspektrale Bilder zu erzeugen. Das Innere des Gehäuses ist weiß lackiert, um eine diffuse reflektierende Beleuchtung beim Verdunkeln zu erhalten.

Feldspektrale Phänotyp-BildgebungssystemeAnwendungsbereich

Feld Phänotyp Eigenschaften Analyse und Ausgrabung, Genotyp-Phänotyp-Assoziationen

Landwirtschaftliche Züchtung

Gartenbau, Agrarinformatik

Pflanzenkrankheiten und Schädlinge

Resistenzforschung von Pflanzen

Produkteigenschaften

Integrierte Kugeln für gleichmäßige und diffuse Lichtbeleuchtung

Schnelle spektrale Bildgebung und quantitative Analyse

9 verschiedene Wellenlängen/Lichtquellen

100 Mio. Pixel pro Bildauflösung pro Wellenlänge/5 M Pixel

Standardausrüstung einschließlich einfacher und benutzerfreundlicher Gerätekalibrierung

* Farbmessung im Vergleich zur herkömmlichen RGB-Technologie

Lange Lebensdauer der Lichtquelle: bis zu 100.000 Stunden

Wenige LED-Lichtquellen erhöhen die Stabilität

Kombination von Vorder- und Hintergrundbeleuchtung mit alternativer Hintergrundbeleuchtung

Starke Forschungs- und Entwicklungs-Explorationssoftware

Regelmäßige Anwendungen Rezeptbauwerkzeuge

Schnelle und beschädigungsfreie Prüfung

Schnelle Probenahme

Hohe Flexibilität bei der Messung

Schwerpunkte: Wiederholbarkeit, Rückverfolgbarkeit

Technische Parameter

Schachtengröße:1,3 m × 1,6 m × 2,5 m

Spektrale Bandbreite: 9 Bandbreiten: 465, 500, 525, 590, 615, 625, 660, 740, 850 nm

Stromversorgung: 100-240 V AC, 50/60 Hz

Stromverbrauch: 300 VA

Betriebstemperatur: 5 - 40 ° C, Lagerung; -5 - 50℃

Luftfeuchtigkeit: 20-90 % RH, nicht kondensiert

PC-Anforderungen: niedrigere Konfiguration: Intel i7 oder besser, 16GB RAM, USB2-Anschluss, USB3-schneller Anschluss

Softwareanforderungen: Microsoft Windows 7/8.1/10Professional, l64 bit, neue Windows-Version

Hardware-Option: Dunkel/Hellfeld-Hintergrundbeleuchtung

Softwareoptionen: Bildverarbeitungs-Toolkit (IPT), Spektrale Bildgebung-Toolbox (MSI), Spotting-Toolbox

Literaturverzeichnis

Jesper S, Thomas R, Svend C. (2014). Entwicklung einer mobilen multispektralen Bildgebungsplattform zur präzisen Feldphenotypierung. Agronomie, 4, 322-336