RootGA型根系動態(tài)生長監(jiān)測分析系統(tǒng)

Dynamic monitoring and analysis system of the growth of roots

一、用途

定時自動成像水培、瓊脂培養(yǎng)基培農(nóng)作物根系，并動態(tài)監(jiān)測根系生長速度，動態(tài)跟蹤根系結(jié)構(gòu)變化情況，宏觀動態(tài)統(tǒng)計分析不同時刻點(diǎn)根系的整體發(fā)展變化，是作物抗性分析的好幫手。基于人工智能深度學(xué)習(xí)的原位土培根系圖自動識別提取，自動識別提取土培原位根系量≥80%（時間僅約2分鐘），極大減少交互引導(dǎo)修正分析根系的工作量。還可分析洗凈根系或霧培洗凈根系情況，獲得根系的生物量數(shù)據(jù)，以便科學(xué)客觀地評價植物生長質(zhì)量相應(yīng)關(guān)鍵因素，如分析：光照、水肥、溫濕度環(huán)境對生長與抗逆性的影響。

二、 主要性能指標(biāo)

1、大景深拍攝儀+背光成像套件可在植物側(cè)面等位置上拍照成像水培根系。可調(diào)設(shè)定0.5-48小時間隔拍照來自動成像水培根系。監(jiān)控用的電腦1分鐘內(nèi)可全自動拍完照另做他用。

2、實(shí)時監(jiān)測4個視野的水培作物植株，標(biāo)配4套動態(tài)生長監(jiān)測拍照成像硬件（含4個240mm 寬*380mm高的透明培養(yǎng)扁盒）。

3、標(biāo)配1組10個的內(nèi)空尺寸寬205mm x高270mm x厚5mm可做左右對比的瓊脂培養(yǎng)基透明扁盒，以便用掃描儀獲取細(xì)微至0.2mm直徑的瓊脂培養(yǎng)原位根系圖像。

4、系統(tǒng)能自動生成水培、瓊脂培養(yǎng)基培養(yǎng)農(nóng)作物根系的整體發(fā)展變化和生長的動態(tài)數(shù)據(jù)，動態(tài)圖示標(biāo)記活體根系每天的新生長量和統(tǒng)計其對應(yīng)的新生長根量，包括不同深度位置上的根量變化。系統(tǒng)具備對根系生長異常的預(yù)警機(jī)制。

5、可按被監(jiān)控根系分塊區(qū)域圖像顯示根量隨時間變化的密度熱力圖，各部位的變化精細(xì)度可由分塊監(jiān)控大小來自定義控制。

6、能自動生成根系生長的視頻，以便按時間節(jié)點(diǎn)來回溯查看。

7、基于人工智能深度學(xué)習(xí)的原位土培根系圖自動識別提取，自動識別提取土培原位根系量≥80%（時間僅約2分鐘），極大減少交互引導(dǎo)修正分析根系的工作量。可對原位土培根系圖像進(jìn)行交互引導(dǎo)分析、鎖定編輯根系路徑、修正根系的長短、粗細(xì)、位置等。具有鼠標(biāo)編輯點(diǎn)的跟隨放大鏡。能自動拼接多張原位根系圖。

8、可做洗凈根系分析：

1)根總長；2)根平均直徑；3)根總面積；4)根總體積；5)根尖計數(shù)；6)分叉計數(shù)；7)交疊計數(shù)；8)根直徑等級分布參數(shù)；9)根尖段長分布，10)可不等間距地自定義分段直徑，自動測量各直徑段長度、投影面積、表面積、體積 等，及其分布參數(shù)；11)能進(jìn)行根系的顏色分析，確定出根系存活數(shù)量，輸出不同顏色根系的直徑、長度、投影面積、表面積、體積。12)能進(jìn)行根系的拓?fù)浞治觯詣哟_定根的連接數(shù)、關(guān)系角等，還能單獨(dú)地自動分析主根或任意一支側(cè)根的長度和分叉數(shù)等，可單獨(dú)顯示標(biāo)記根系的任意直徑段相應(yīng)各參數(shù)（分檔數(shù)、檔直徑范圍任意可改，可不等間距地自定義），并能進(jìn)行根的分叉裁剪、合并、連接等修正，修正操作能回退，以獲得100%正確的結(jié)果。13)能用盒維數(shù)法自動測根系分形維數(shù)。可分析根瘤菌體積在根系中的占比，以客觀確定根瘤菌體貢獻(xiàn)量。14)大批量的全自動根系分析，對各分析結(jié)果圖可編輯修正。15)能做根系生物量分布的大批量自動化估算。16）具有向地角分析、路徑分析、主根提取分析特性。17）能自動測量油菜、大豆等果莢的果柄、果身、果喙部分的粗細(xì)、長、弧長、弦高等參數(shù)。18）能自動測量各種粒的芒長。19）能測各類針葉的葉面積、長度、粗細(xì)。20）各分析圖像、分布圖、結(jié)果數(shù)據(jù)可保存，分析結(jié)果輸出至Excel表，可輸出分析標(biāo)記圖。

9、儀器有云平臺支持，可將分析數(shù)據(jù)保存到云端隨時隨地查看。

三、標(biāo)準(zhǔn)配置

1、RootGA型根系動態(tài)生長監(jiān)測分析系統(tǒng)軟件U盤及軟件鎖1套

2、自動對焦800萬像素大景深拍攝儀+背光燈板和定位底板+透明培養(yǎng)扁盒套件4組

3、光學(xué)分辨率4800dpi、A4加長的雙光源彩色掃描儀1臺

4、10個的瓊脂培養(yǎng)透明扁盒1組

5、條碼掃碼槍1個

6、電腦（12代酷睿i5 CPU /16G內(nèi)存/500G硬盤 / 21”彩顯/無線網(wǎng)卡）1臺