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有關(guān)基因表達(dá)的絕大多數(shù)信息來(lái)自于溫室或氣候室中控制環(huán)境下的單株植物實(shí)驗(yàn)。在不同的氣候和土壤條件下種植植物，與在受控環(huán)境下種植的單株相比，會(huì)產(chǎn)生不同的表型。其主要原因是，由于對(duì)光、養(yǎng)分和水分的競(jìng)爭(zhēng)，植物密度的增加顯著地改變了植物的結(jié)構(gòu)和生理。另一個(gè)原因是基因型對(duì)不同環(huán)境和管理的動(dòng)態(tài)反應(yīng)。因此，作物的田間表型應(yīng)基于在冠層水平進(jìn)行無(wú)損測(cè)量，例如測(cè)量光截獲、葉總面積、生長(zhǎng)速率和生物量。在以上基礎(chǔ)，我們將表型作為一套基于視覺(jué)和遙感的生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)和生理反應(yīng)來(lái)測(cè)量植物動(dòng)態(tài)發(fā)育的方法。目前，Videometer公司開(kāi)發(fā)了一款不受風(fēng)和不同光譜輻射影響的野外表型-PhenoField田間多光譜表型成像系統(tǒng)，用于測(cè)量冠層的光譜特征和幾何特征，如植被指數(shù)和冠層紋理。該系統(tǒng)由兩個(gè)箱體結(jié)構(gòu)組成，帶有一個(gè)可垂直移動(dòng)的外部箱體，可以降低到地面，并緊靠土壤表面，以排除風(fēng)和陽(yáng)光的影響。一個(gè)頂部居中的CCD相機(jī)安裝在內(nèi)部箱體，位置比頂棚表面高2米。成像區(qū)域?yàn)?.0 m×1.0 m。在內(nèi)部箱體安裝了一個(gè)LED燈面板，以產(chǎn)生九個(gè)光譜波長(zhǎng)作為多光譜圖像的光源。內(nèi)部箱體的內(nèi)部被涂成白色，以獲得遮光時(shí)的漫反射照明。

田間多光譜表型成像系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

田間表型性狀分析和挖掘，基因型-表型關(guān)聯(lián)

農(nóng)業(yè)大田育種

園藝學(xué)、農(nóng)業(yè)信息學(xué)

植物病蟲(chóng)害研究

大田作物抗逆研究

產(chǎn)品特點(diǎn)

集成球體提供均勻和彌散光線照明

快速實(shí)現(xiàn)光譜成像和定量分析

9種不同波長(zhǎng)/光源

每波長(zhǎng)/5 M像素，每個(gè)圖像分辨率達(dá)1億像素值

標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備包括簡(jiǎn)單易用設(shè)備校準(zhǔn)

與傳統(tǒng)RGB技術(shù)相比有*彩色測(cè)定特性

光源壽命長(zhǎng)：可達(dá)100000小時(shí)

少有LED光源技術(shù)增加了穩(wěn)定性

組合前光和背光，使用備選背光

R&D研究強(qiáng)勁探索軟件

常規(guī)應(yīng)用配方構(gòu)建工具

快速、無(wú)損檢測(cè)

取樣速度快

高靈活性測(cè)量

主要專(zhuān)注于：可重復(fù)性、可追溯性

技術(shù)參數(shù)

箱體尺寸：1.3 m×1.6 m×2.5 m

光譜波段：9個(gè)波段：465，500，525，590，615，625，660，740，850nm

電源：100 -240 V AC, 50/60 Hz

電源功耗：300 VA

環(huán)境溫度操作：5 - 40℃，儲(chǔ)存；-5 - 50℃

環(huán)境濕度：20-90 % RH，非冷凝

PC 要求：較低配置: Intel i7 或較佳, 16GB RAM, USB2 端口, USB3較速端口

軟件要求：Microsoft Windows 7/8.1/10Professional，l64 bit, 全新windows 版本

硬件備選：暗場(chǎng)/明場(chǎng)背光

軟件備選：圖像處理工具包 (IPT)，光譜成像工具盒 (MSI)，斑點(diǎn)工具盒      

參考文獻(xiàn)

Jesper S, Thomas R, Svend C. (2014). Development of a Mobil Multispectral Imaging Platform for Precise Field  Phenotyping. Agronomy, 4, 322-336