高光谱植物表型成像系统仪器概述：

高光谱植物表型成像是主要用于对植物表型进行测量与分析的设备。系统分别在顶部、侧上方以及侧下方设置了可见光成像单元，在侧下方设置了高光谱成像单元，根据底部旋转台设备的转动进而获取植物表型信息。系统使用了以人工智能为基础的三维成像技术，以多视角结合的方式动态生成植物的三维模型，并且可以根据模型计算植物的株宽、株高、骨架、ASM、SSIM、NDVI等形态、颜色、纹理、高光谱参数。适用于分析禾本科、茄科、十字花科、豆科等植物，主要用于植物生理学、生态学、环境科学、植物保护等领域。

高光谱植物表型成像系统测量参数：

形态：正株宽、侧株宽、株高、宽高比、紧实度、偏心率、圆度、矩形度、矩形长宽比、分形维数、总骨架长度、平均波段长度、端点数、分叉点数、分枝级数、分枝角度、侧视投影面积、顶视投影面积、投影面积比、侧视凸包周长、顶视凸包周长、凸包周长比、总鲜重

颜色：（分顶视与侧视）R、G、B、L、a、b（Lab参数默认使用D65光源，2°观察者视角）、H、S、V、gray

纹理：Contrast（对比度）、Correlation（相关性）、Entropy（熵值）、ASM（角二阶矩值）、Second Moment（二阶矩值）、Third Moment(三阶矩值)、Fourth Moment（四阶矩值）、Homogeneity（同质性）、Dissimilarity（相似性）、Variance（灰度方差）、Sum Variance（和方差值）、Sum Average（和平均值）、Difference Variance（全局差分方差值）、SSIM（结构相似度指数）

高光谱：NDVI（归一化植被指数）、GNDVI（绿光NDVI）、NLI（非线性植被指数）、EVI（增强植被指数）、SAVI（土壤调整VI）、DVI（差值植被指数）、RDVI（重归一化差值）、TVI（三角植被指数）、MSR（修正简单比）、SPVI（土壤调节比）、OSAVI（优化土壤调整VI）、MSAVI2（修正土壤调整植被指数2）、EVI2（双波段增强植被指数）、MTVI2（修正三角植被指数2）、MCARI（修正叶绿素吸收比）、TCARI（三波段叶绿素指数）、GCI（叶绿素-绿度指数）、CVI（叶绿素植被指数）、GM1（Gitelson-Meri 1）、GM2（Gitelson-Meri 2）、MTCI（墨尔本叶绿素指数）、CIred edge（红边叶绿素指数）、REIP（红边位置）、PRI570（570nm光化学反射指数）、NIRv（近红外植被反射率）、NIRvP（近红外植被反射率与光合有效辐射的乘积）、VOG（红边指数）、ARI（花青素反射指数）、ARI2（花青素反射指数2）、FLAV（黄酮指数）、SIPI（结构不敏感色素指数）、CRI550（类胡萝卜素指数1）、CRI700（类胡萝卜素指数2）、WI（水分指数）、WBI（水带指数）、PSRI（植物衰老反射指数）、NPCI（归一化植物胁迫指数）、RENDVI（红边NDVI）、REP（红边位置）、PRI（光化学反射指数）、Vog1（Vogelmann 1）、Vog2（Vogelmann 2)、DATT（氮指数）、RSRI（水稻穗腐病指数）、NIR-Slope（质构/硬度代理）、Maturity Index1（着色-结构组合）、Maturity Index2（色素-水分组合）、BGI2（蓝绿指数2）、ARI3（水体藻类指数）、BGI1（蓝绿指数1）、NDCI（归一化叶绿素a指数）、NPQI（归一化藻类指数）、GFP（绿色荧光蛋白）、YFP（黄色荧光蛋白）、RFP（红色荧光蛋白）、mRFP（红色荧光蛋白）、FLuc（萤火虫荧光素酶）、RLuc（海肾荧光素酶）

植物表型成像系统技术参数：

植物高度：300-1000mm

植物宽度：100-500mm

植物鲜重：100-75000g

高光谱范围：400-1000nm

光谱分辨率：优于2.5nm

光谱通道：1200个

光源：低频闪高光质卤素灯

箱体尺寸：1500mm(长)×830mm(宽)×2140mm(高)

高光谱植物表型成像仪仪器功能：

1、图像自适应：系统自动评测植物大小，并根据测量结果自动拍摄图像；在超大植物情况时，系统会自动拼接处理图片；

2、温感与湿感：内置温、湿度传感器，实时反馈内部环境；

3、仪器控制：外置10寸触摸屏，可以查看箱体内部温度与湿度，控制箱体内部的光照强度、箱门的开关与外侧运行灯光的开启等；也可通过电脑软件控制操作

4、镜头操作：根据拍摄植物大小，用户可以通过软件控制电机将镜头抬高或者降低、机身升高或者下落，以寻找最合适的拍摄位置

5、相机分辨率：系统光学成像单元zui高支持1200万像素，用户可以根据需要选择合适的分辨率；

6、3D成像：系统基于多视角图像序列，采用计算机视觉算法动态生成植物的高精度3D模型，该模型支持真三维空间下的任意缩放、旋转及平移操作，能够量化分析植物处于空间中心点时的表型参数，如株高、冠层体积、分枝角度等结构特征，实现了从二维平面观测到三维立体解析的跨越

7、上传云端：绑定设备编号后可以将分析后的植物表型参数数据保存至云端，并支持随时查看云端数据；

8、对焦与变焦：系统支持自动对焦，也支持用户在软件中手动对焦，对焦方式用户可以在软件设置界面中修改，同时系统也支持光学变焦，用户可以在软件中手动调整镜头到合适位置

9、数据查看：查看记录界面可实现形态、颜色、纹理参数的分析结果汇总，可查看结果详情，也可以删除任意分析结果；高光谱分析结果查看界面可显示高光谱原始数据、58个参数计算结果及高光谱折线图；

10、高光谱采集：高光谱相机在预装过程中已完成校准，在设定采集参数后可直接进行高光谱数据的采集，采集完成后支持光谱spe文件以及指定区域高光谱数值文件的导出，支持高光谱图像保存；

11、高光谱分析：在高光谱分析界面，软件根据采集的高光谱数据使用标准通用公式进行计算，计算结果保存将保存在analysis_result.json文件中

12、高效采集与解析:采集时间40秒/株;解析时间30秒株

13、导出：可以对每条分析结果执行导出操作，也可以将所有分析结果导出，支持用户手动导出3D模型展示视频；

14、修改：可以在软件设置界面修改分析结果导出路径、模型存储路径以及视频保存路径；

15、语言：支持软件界面的中英文一键切换；

16、软件提供测试电脑zui大分辨率的关联子程序；

17、称重：植物放置到转盘后自动称重并将结果同步显示至软件界面；

18、可移动设计：集成化箱体，支持室内任意位置摆放及移动

19、安全规范：仪器根据设计规范已安装各种探测开关、传感器以及限位器，防止用户误操作或越程问题；

20、电脑系统：Windows操作系统、NVIDIA显卡(zui低8G显存)、运行内存不低于8GB、zui低i5 CPU处理器。