植物根系多光谱监测系统（S）

植物根系多光谱监测系统-RootFlur180

一、功能

植物根系多光谱监测系统具有原位扫描加双目摄像拍摄的功能，通过拍照加扫描的方式获取根系图像。同时，该系统具有4种荧光蛋白激发光源，分别是CFP、GFP、RFP，YFP，这4种不同荧光光源实现蛋白的激发。主机获取根系对应图像后，通过分析软件进行根系图像描绘，得出根系参数值；

二、技术参数

2.1工作方式：植物根系多光谱监测系统以原位360°旋转扫描方式加1200万像素双目显微拍照的方式获得植物地下根系图像；系统供电由5号AA电池和USB数据线通过电脑供电，可更换5号AA电池供电，不换电情况下可连续工作8小时，无需任何其他超过5V的电源供电，主机可直接由笔记本或平板USB 3.0接口驱动控制，无须外接控制箱或电源。同时，该主机系统具有荧光激发光源和滤光片自动切换功能，控制软件有剩余电量百分比显示；

2.2相机部件参数：整个主机配套微根管为外径9cm根管，主机程序能够控制系统自动切换光源和滤光片，无需手动操作；相机部分获取一次性非拼接拍照图像，成像范围尺寸10cm*8cm，最大分辨率4800DPI，拍照用时1秒；

2.3扫描部件参数：扫描部件为主机360°原位旋转扫描成像部分，该部分能够获取等比例根系图像。扫描功能下，有100DPI、300DPI、600DPI、1200DPI四种分辨率可选，在1200DPI高分辨率模式下旋转扫描360度使用时间10秒，旋转一次性扫描（非拼接）成像范围尺寸为22cm*28cm；控制软件可设定扫描图像传感器的增益系数来调节图像明暗；

2.4温度浸水模块：温度浸水模块为主机自带功能，该功能能够通过控制终端界面显示出来实时温度数据和浸水报警提示。该模块能够探测主机是否发生浸水，如果浸水，系统将自动进行报警提示，同时对主机进行断电保护。温度模块能够测量微根管内环境温度，（以上模块，与主机相兼容）；

2.5光源系统：

扫描成像多光谱光源系统：该系统集成了白光、UV紫外光、红光、绿光、蓝光、黄光、紫光和青光等多种光谱扫描光源。特别为黑土和红土样本设计，扫描传感器旁边配备了独立的超亮白光LED阵列照明，亮度范围为0至7110mcd，支持程序控制调节；

拍照成像多光谱系统光源：与扫描成像多光谱光源系统独立，支持白光、UV紫外光、红光、绿光、蓝光、黄光以及荧光激发光源的使用。所有光源均可实现完全程序控制切换，无需手动操作，调节精度高达1‰；

2.6荧光激发光源：荧光激发光源用于激发荧光蛋白产生荧光效应。激发光源和滤光片可根据植物类型或试验需求更换而非固定形式。荧光光源模块式安装，方便替换，滤光片轮由程控自动切换无需手动切换；独立可调荧光激发光源强度，可实现CFP、GFP、RFP、YFP荧光蛋白激发；

2.7延长杆：主机延长杆整体为不锈钢材质，带有毫米刻度，采用分段链接方式进行组装。每节延长杆长度25cm，定位孔结合定位卡盖可便于锁定深度；

2.8 微根管：微根管外径为9cm，管口采用硅胶内外双层密封圈密封，达到100%气密性；管体整体为非PMMA透明抗摔PC材质，底部含双层非胶粘密封圈密封；

2.9软件程控调光：在显微拍照的视野功能中，软件无需手动旋钮即可调节光源，自动记忆设置档位，确保实验结果的重复性和一致性；

2.10控制方式：主机系统使用时仅通过USB数据线连接笔记本电脑，从而控制主机系统获取根系图像信息，无需连接其他供电电源线或控制箱。控制终端可以是笔记本电脑或平板电脑等，进行主机控制、数据传输及数据存储等工作；

2.11原位根系分析软件：

2.11.1原位根系分析软件具备测量多种单根或总根参数的能力，包含加权平均角度、角度标准差、表面积、投影面积、长度、加权平均宽度、宽度标准差等指标；

2.11.2原位根系分析软件的功能界面支持多语言，并具备放大、缩小、图像拼接、图像分析以及旋转等多样化功能；

2.11.3软件能够打开图像界面，并对图像在X和Y方向上的分辨率进行独立矫正。同时，它还能对图像进行明暗对比度的增强和锐化处理；

2.11.4软件能够一键分析根系水平、垂直分布参数，同时生物量界面具有去除土壤背景功能；

2.11.5软件支持根系的可粘贴复制功能、多节点框选及反选操作，以及拖拽和平移视图；

2.11.6软件操作界面支持多文档功能，允许同时打开多个文档进行根系时空对比分析；

2.11.7在软件的拓扑关系功能中，可以利用Pregizer、Topology以及自定义的三种拓扑模式来进行根系关系的分析；

2.11.8软件具有RHS和UCL两种色彩模式进行颜色分析；能够对图像对象进行颜色信息分析，如通过颜色分析确定根系存活数量，输出不同颜色标记根系的直径、长度、投影面积、表面积、体积等参数；

2.11.9信息及属性编辑功能：属性编辑功能能够对导入的图像进行旋转、分辨率（DPI）更改、图像尺寸修改、图像对比度调整、图像锐化处理等操作；信息编辑功能能够对采集图像的时间、地点、命名、事件记录、注释等信息进行编辑管理；

2.11.10盒维数法能够自动测量根系的分形维数。它能够分析根瘤菌体积在根系中的占比，客观地确定根瘤菌的贡献量。此外，该软件还具备3D图形、折线图、柱状图、散点图、面积图等多种丰富的数据图表展示方式；

2.12离体根系分析软件：

2.12.1根拓扑参数测定：根系拓扑关系中，三种拓扑模式功能下可进行Pregizer、Topology、自定义三种分级模式自由切换；

2.12.2信息编辑功能：离体根系分析软件图像分析界面具有编辑采集图像的事件记录、注释、时间、地点、命名等信息管理功能；

2.12.3颜色分析模式：离体分析软件具有RHS 和UCL两种彩色模式可选，能够对图像对象进行颜色信息分析；软件能够对根系维根盒数进行统计，能自动测量油菜果荚的果柄、果身、果喙参数，能自动测量各种粒的芒长；

三、配置

主机 1台；

原位根系数据分析软件 1套；

离体根系数据分析软件1套；

1.5米不锈钢扫描延长杆 1套，1.5米不锈钢拍照延长杆 1套；

扫描深度定位卡盖1个，拍照深度定位卡盖1个；

电子材料 1份；

控制连接线2根；

仪器箱 1个；

微根管30根；

安装工具1套；

仪器控制模块1台；