一、無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（側(cè)升式）介紹

無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（側(cè)升式）是針對田間或溫室環(huán)境下植物表型鑒定需求設(shè)計(jì)的，以無人車等移動(dòng)平臺(tái)為載體的，集植物表型圖像采集與參數(shù)分析功能于一體的高通量平臺(tái)。

平臺(tái)采用輪式機(jī)器車，包含高清攝像頭、定位系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，具備自主避障的能力，實(shí)現(xiàn)自主巡航，同時(shí)進(jìn)行信息采集上傳。平臺(tái)支持配置多光譜、高光譜、可見光、激光雷達(dá)、熱紅外等多種成像技術(shù)，能夠快速、高效地采集植物表型數(shù)據(jù)。對植物的冠層信息、長勢信息、營養(yǎng)信息進(jìn)行研究。適用于遺傳育種、植物生理學(xué)、植物病理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、植物保護(hù)等研究領(lǐng)域。

二、無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（側(cè)升式）適用場景

無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（側(cè)升式）可進(jìn)行田間或溫室內(nèi)場景下的地栽和盆栽作物高通量表型參數(shù)的采集與應(yīng)用，適應(yīng)田間環(huán)境、作物栽培要求、用戶實(shí)驗(yàn)要求以及作物生理要求，可用于實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中的生長研究、逆境響應(yīng)、病害研究等多種場景。

三、無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（側(cè)升式）系統(tǒng)組成

1、 無人車移動(dòng)單元：采用輪式/履帶式無人車，配備北斗定位/自主導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等，無人車具備自主避障的能力，實(shí)現(xiàn)采集路線的自主巡航，可搭載成像傳感器對作物側(cè)面或頂面進(jìn)行掃描成像，同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集上傳。

2、多維傳感融合圖像成像單元：可配置包含可見光成像、激光雷達(dá)成像、高光譜成像、紅外熱成像模塊。各成像模塊均支持獨(dú)立或組合工作，并配有專業(yè)表型軟件進(jìn)行采集成像和解析。支持成像模塊擴(kuò)展。

3、邊緣計(jì)算與解析單元：平臺(tái)采用全自研算法，可對多種常見植物的冠層信息、長勢信息、營養(yǎng)信息進(jìn)行測定，根據(jù)客戶需求，各模塊支持設(shè)計(jì)定制關(guān)聯(lián)模型，支持對特定類型脅迫響應(yīng)程度或病害等級(jí)進(jìn)行具體分析。

4、數(shù)據(jù)管理單元：配備專業(yè)分析軟件，支持用戶通過自建實(shí)驗(yàn)工程，對不同成像單元進(jìn)行數(shù)據(jù)采集成像，圖像分析，圖像處理，數(shù)據(jù)查看、數(shù)據(jù)導(dǎo)出等，也可根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期數(shù)據(jù)管理。

成像單元模塊：

可配置可見光成像、激光雷達(dá)成像、高光譜成像、紅外熱成像等多種類型的成像模塊。

1、可見光成像模塊：主要分析作物顏色、形態(tài)及紋理參數(shù)，包含作物總面積、綠葉面積占比、可見葉片邊緣長度、作物持綠特性、卷葉程度、枯死葉比例、植株緊湊度、植株伸展度、株型分散度等。

2、激光雷達(dá)成像單元：獲取高精度植物點(diǎn)云，基于算法生成植物的高精度三維模型，精確測量作物的高度、冠幅等生長參數(shù)；分析植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，如葉片分布、枝條形態(tài)，可以用于監(jiān)測植物在不同生育期的動(dòng)態(tài)變化。

3、高光譜/多光譜成像單元：基于多個(gè)波段的植物光譜反射信息，可實(shí)現(xiàn)植物NDVI等植被指數(shù)的獲取，通過不同光譜波段數(shù)據(jù)分析植物健康狀況，評估養(yǎng)分狀態(tài)；用于解析植物組分含量變化、營養(yǎng)狀況以及生長狀況。

4、紅外熱成像單元：檢測植物表面的溫度分布，可實(shí)現(xiàn)識(shí)別缺水或過水等生理狀態(tài)，識(shí)別病蟲害或脅迫反應(yīng)，并通過智能算法推測植物的蒸騰作用強(qiáng)度。評估植物對不同環(huán)境條件的響應(yīng)。

四、無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（側(cè)升式）功能特點(diǎn)

1、高度集成：高度集成控制與成像技術(shù)，高度集成可見光成像、高光譜成像單元的采集與分析，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、高通量對植物成像解析；

2、自動(dòng)化移動(dòng)系統(tǒng)：系統(tǒng)采用全自動(dòng)移動(dòng)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)前后左右掉頭移動(dòng)，配備智能化圖像采集模塊采集植株側(cè)面或頂面圖像，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全程自動(dòng)化運(yùn)行，減少人工操作誤差；

3、自動(dòng)化參數(shù)解析：系統(tǒng)自動(dòng)內(nèi)置作物解析模型算法，根據(jù)配置的成像模塊直接自動(dòng)解析多項(xiàng)作物表型參數(shù)和生理參數(shù)；

4、配備數(shù)據(jù)采集與分析軟件：集成多種光學(xué)傳感器采集接口，可在軟件上操作系統(tǒng)進(jìn)行全自動(dòng)運(yùn)行和各成像單元的采集與分析，分析結(jié)果自動(dòng)儲(chǔ)存到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

5、數(shù)據(jù)展示分析：支持對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析展示，如可根據(jù)時(shí)間序列圖進(jìn)行柱狀圖、曲線圖、散點(diǎn)圖等進(jìn)行展示，便于直觀感知數(shù)據(jù)變化趨勢和進(jìn)一步挖掘。

6、靈活配置：系統(tǒng)支持多維度傳感模塊，多類型成像傳感器類型支持自定義選配；

7、安全設(shè)計(jì)：系統(tǒng)具有限位裝置、急停按鈕等安全保護(hù)裝置，配有故障警報(bào)裝置，保障操作安全性。停機(jī)、故障、離線等情況不影響系統(tǒng)穩(wěn)定性，保障意外狀態(tài)下平穩(wěn)運(yùn)行；

8、數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)采用安全傳輸模式，儲(chǔ)存空間無限擴(kuò)容，保障用戶需求的同時(shí)保障數(shù)據(jù)安全；

9、定制化設(shè)計(jì)：可配合用戶實(shí)驗(yàn)開展需求設(shè)計(jì)，根據(jù)不同作物定制化不同實(shí)驗(yàn)檢測方案，定制化軟件開發(fā)，所有軟件保證長期更新升級(jí)。