一、無人車式植物高通量表型采集分析平臺(tái)介紹

托普云農(nóng)無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（橫跨式）是一款針對(duì)田間與溫室環(huán)境設(shè)計(jì)的智能化植物表型采集系統(tǒng)。它以自走式無人車為載體，集成可見光、高光譜、熱紅外、激光雷達(dá)等多種成像技術(shù)，集自動(dòng)巡航、數(shù)據(jù)采集與分析于一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物冠層、長(zhǎng)勢(shì)、營(yíng)養(yǎng)等表型參數(shù)的高通量、無損化測(cè)量。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、無人車式植物高通量表型采集分析平臺(tái)適用場(chǎng)景

無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)（橫跨式）適用于田間或溫室內(nèi)，地表含田壟或田間道的場(chǎng)景。

三、無人車式植物高通量表型采集分析平臺(tái)型號(hào)區(qū)別

四、無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)核心功能亮點(diǎn)

1、智能自主作業(yè)平臺(tái)

自主行走與避障：采用RTK+激光SLAM+視覺導(dǎo)航融合技術(shù)，具備自主行走與避障能力，適應(yīng)復(fù)雜田間環(huán)境。

智能路線規(guī)劃：支持在軟件端預(yù)先規(guī)劃行駛路線，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)巡航采集。

2、高通量表型采集

集成多種成像單元：平臺(tái)可配置可見光、高光譜、深度成像（可替代激光雷達(dá)）等多種成像單元，滿足表型信息獲取需求。

測(cè)量參數(shù)：

可見光成像：可解析植物寬幅、窄幅、綠色面積占比、黃色面積占比、投影面積、凸包面積、凸包周長(zhǎng)、R/G/B顏色分量、RHS比色、平均色相、平均飽和度、平均亮度、平滑度、均勻性、緊實(shí)度、偏心率、圓度、相關(guān)性、能量等指標(biāo)

高光譜成像：可計(jì)算植物冠層光譜特征曲線，以及光譜指數(shù)如NDVI、GVI等三十個(gè)常用植被指數(shù)的獲取，葉綠素含量、冠層氮含量等生物學(xué)參數(shù)的分析，用于解析植物組分含量變化、營(yíng)養(yǎng)狀況以及病害發(fā)生情況

紅外熱成像：可計(jì)算冠層平均溫度、zui高溫度、zui低溫度，可形成溫度分布圖、區(qū)域溫度分析。

深度成像：測(cè)量參數(shù)：株高、葉面積、葉面積指數(shù)、投影面積、植物群冠層覆蓋度、植物群冠層高度均值、植物群冠層幅長(zhǎng)均值、植物群冠層幅寬均值、葉面積密度等。

激光雷達(dá)：測(cè)量株高、葉面積、葉面積指數(shù)、投影面積、植物群冠層覆蓋度、植物群冠層高度均值、植物群冠層幅長(zhǎng)均值、植物群冠層幅寬均值、葉面積密度等。

3、全自動(dòng)數(shù)據(jù)解析

軟件一體化控制：通過專業(yè)軟件平臺(tái)，可集中控制所有成像單元的自動(dòng)化采集與數(shù)據(jù)分析存儲(chǔ)。

自動(dòng)化參數(shù)解析：內(nèi)置多種作物解析模型與算法，根據(jù)成像模塊自動(dòng)解析多項(xiàng)作物表型參數(shù)和生理參數(shù)。

數(shù)據(jù)可視化分析：支持按時(shí)間序列展示圖表統(tǒng)計(jì)，直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)，輔助深度數(shù)據(jù)挖掘。

4、安全有保障

安全防護(hù)設(shè)計(jì)：集成限位裝置、急停按鈕、聲光報(bào)警（1米安全檢測(cè)）及故障警報(bào)，保障人機(jī)作業(yè)安全。

數(shù)據(jù)安全保障：采用安全傳輸協(xié)議，存儲(chǔ)空間支持?jǐn)U容，確保數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸安全可靠。

5、擴(kuò)展與定制化服務(wù)

環(huán)境監(jiān)測(cè)擴(kuò)展：可選配氣象傳感器，實(shí)時(shí)同步采集溫濕度、光照等植物生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)。

高度定制化：可根據(jù)用戶具體作物與研究需求，提供定制化的檢測(cè)方案與軟件功能開發(fā)，并提供軟件升級(jí)服務(wù)。

五、無人車式高通量表型采集分析平臺(tái)主要技術(shù)參數(shù)

1、無人車移動(dòng)單元

移動(dòng)方式：四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)獨(dú)立轉(zhuǎn)向

續(xù)航時(shí)長(zhǎng)：≥6小時(shí)連續(xù)工作（平均）

充電電壓：AC 220V

2、可見光成像單元

傳感器類型：全彩高分辨率RGB工業(yè)相機(jī)

相機(jī)數(shù)量：1個(gè)

每區(qū)域拍攝圖像幀數(shù)：1

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：excel格式自動(dòng)存儲(chǔ)

3、高光譜成像單元

分光方式：透射光柵

光譜范圍：400~1000nm

光譜分辨率：2.5nm

圖像分辨率：1920*1920

成像光源：低頻閃高光質(zhì)鹵素?zé)艄庠?/p>

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：excel格式自動(dòng)存儲(chǔ)

4、深度成像單元

激光波長(zhǎng)：850nm

安全等級(jí)：Class 1

深度測(cè)量范圍：NFOV unbinned：0.5m~3.86m；NFOV binned：0.5m~5.46m；WFOV unbinned：0.25m~2.88m；WFOV binned：0.25m~2.21m

測(cè)量精度：相對(duì)精度：隨機(jī)誤差標(biāo)準(zhǔn)差≤17mm；精度：典型系統(tǒng)誤差<11 mm+0.1%的距離（無多路徑干擾）

物體表面反射率：15%到95%

5、激光雷達(dá)單元

激光等級(jí)：一級(jí)安全激光

測(cè)距范圍：0.1~20m

采集視場(chǎng)角：水平360°，垂直300°

測(cè)量精度：<3mm@1m

控制操作：大尺寸電阻觸摸屏、WIFI無線遙控操作

6、紅外熱成像單元

測(cè)溫范圍：-20℃~+150℃,0~650℃

精度：±2℃或讀數(shù)的±2%

熱靈敏度/NETD：≤40mK

光譜范圍：7.5μm~14μm

紅外分辨率：640*512

幀頻：25Hz

響應(yīng)波長(zhǎng)：短波

探測(cè)器類型：?jiǎn)卧t外探測(cè)器

測(cè)量方式：非接觸式

工作溫度：非制冷型