移動(dòng)式植物表型平臺在作物表型組學(xué)研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用,加速基因型-表型關(guān)聯(lián)分析。平臺通過動(dòng)態(tài)掃描獲取作物全生育期的形態(tài)與生理表型數(shù)據(jù),結(jié)合基因組測序信息,利用全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)快速定位控制重要性狀的基因位點(diǎn)。在玉米育種中,平臺可在灌漿期快速測量果穗長度、穗行數(shù)等產(chǎn)量相關(guān)性狀,配合近紅外光譜預(yù)測籽粒含水量,為早代材料篩選提供數(shù)據(jù)支撐。在小麥抗逆研究中,平臺通過連續(xù)監(jiān)測干旱脅迫下的冠層溫度、光譜指數(shù)等表型變化,解析抗旱性的遺傳基礎(chǔ),加速抗逆品種選育進(jìn)程。溫室植物表型平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)化、高精度的表型大數(shù)據(jù),能為智慧溫室提供重要的數(shù)據(jù)支撐。中科院植物表型平臺定制
移動(dòng)式植物表型平臺集成邊緣計(jì)算模塊,實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理與質(zhì)量控制。數(shù)據(jù)采集過程中,系統(tǒng)對激光點(diǎn)云進(jìn)行實(shí)時(shí)降噪濾波,對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射定標(biāo)校正,同步剔除運(yùn)動(dòng)模糊導(dǎo)致的無效數(shù)據(jù)。內(nèi)置的深度學(xué)習(xí)推理引擎可對圖像中的植物構(gòu)造進(jìn)行實(shí)時(shí)分割識別,自動(dòng)提取株高、葉面積等基礎(chǔ)參數(shù),并生成質(zhì)量評估報(bào)告。通過5G/4G通信模塊,平臺可將處理后的摘要數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至云端服務(wù)器,為遠(yuǎn)程決策提供即時(shí)信息支持,減少后期數(shù)據(jù)處理的工作量。吉林中科院植物表型平臺全自動(dòng)植物表型平臺為精確農(nóng)業(yè)和智慧育種提供了重要的技術(shù)支持。
移動(dòng)式植物表型平臺采用模塊化移動(dòng)架構(gòu)設(shè)計(jì),滿足不同場景下的靈活作業(yè)需求。平臺搭載全地形履帶底盤,配備單獨(dú)懸掛系統(tǒng)和扭矩自適應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置,可在坡地、濕地、壟間等復(fù)雜地形中穩(wěn)定行駛,爬坡角度上限達(dá)35°,越障高度超過25厘米。測量模塊采用快拆式結(jié)構(gòu),可根據(jù)需求快速切換車載激光雷達(dá)、多光譜相機(jī)等設(shè)備,適配農(nóng)田、森林、溫室等多樣化作業(yè)環(huán)境。集成的智能導(dǎo)航系統(tǒng)支持自主規(guī)劃路徑、定點(diǎn)巡航和遠(yuǎn)程遙控三種模式,通過差分GPS實(shí)現(xiàn)厘米級定位,確保重復(fù)測量時(shí)的點(diǎn)位一致性。
軌道式植物表型平臺依托固定軌道結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)移動(dòng),有效減少外界環(huán)境對測量過程的干擾,為表型數(shù)據(jù)采集提供穩(wěn)定的運(yùn)行基礎(chǔ)。相較于無軌道的移動(dòng)平臺,其軌道鋪設(shè)后形成固定路徑,避免了因地面不平整或動(dòng)力系統(tǒng)波動(dòng)導(dǎo)致的位置偏移,確保搭載的可見光成像、高光譜成像等設(shè)備能始終保持預(yù)設(shè)距離和角度對植物進(jìn)行觀測。無論是溫室內(nèi)的多層種植區(qū),還是田間的特定監(jiān)測地塊,這種穩(wěn)定的運(yùn)行模式都能降低設(shè)備振動(dòng)對圖像清晰度、光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的影響,讓每次測量都在一致的條件下進(jìn)行,為后續(xù)數(shù)據(jù)對比分析提供可靠的基礎(chǔ)保障。移動(dòng)式植物表型平臺具備動(dòng)態(tài)行進(jìn)中的高精度測量能力,突破靜態(tài)測量的效率瓶頸。
標(biāo)準(zhǔn)化植物表型平臺具備高效的表型數(shù)據(jù)處理能力,能夠快速、準(zhǔn)確地分析和解讀大量的表型數(shù)據(jù)。在現(xiàn)代植物科學(xué)研究中,面對海量的表型數(shù)據(jù),如何高效地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是一個(gè)關(guān)鍵問題。該平臺配備有先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析軟件,能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分類、標(biāo)注和分析。例如,通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法,平臺可以自動(dòng)識別植物葉片的病害特征,預(yù)測植物的生長趨勢,為研究人員提供直觀的分析結(jié)果。這種高效的數(shù)據(jù)處理能力不僅節(jié)省了研究人員的時(shí)間和精力,還提高了研究效率,使研究人員能夠更專注于生物學(xué)問題的深入探討。此外,平臺的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能夠自動(dòng)存儲和備份數(shù)據(jù),確保數(shù)據(jù)的安全性和可追溯性,為長期研究提供了便利。全自動(dòng)植物表型平臺不僅能獲取大量表型數(shù)據(jù),還提供圖形化的表型數(shù)據(jù)分析軟件。吉林中科院植物表型平臺
在生命科學(xué)研究范式轉(zhuǎn)型的背景下,植物表型平臺搭建起連接基因型與表型的橋梁。中科院植物表型平臺定制
野外植物表型平臺是一種集成多種先進(jìn)傳感器和成像技術(shù)的綜合性系統(tǒng),能夠在自然環(huán)境下對植物進(jìn)行高通量、非破壞性的表型數(shù)據(jù)采集。平臺通常配備RGB成像、高光譜成像、紅外熱成像、激光雷達(dá)、葉綠素?zé)晒獬上竦榷喾N模塊,能夠系統(tǒng)獲取植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、生長動(dòng)態(tài)及環(huán)境響應(yīng)等多維度信息。其自動(dòng)化控制系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程操作與數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸,用戶可通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控、數(shù)據(jù)下載和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)調(diào)整,極大提升了科研效率。平臺還具備強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力,能夠在高溫、低溫、潮濕等復(fù)雜田間條件下穩(wěn)定運(yùn)行。此外,平臺支持多參數(shù)綜合分析,如光照、溫濕度、土壤水分等環(huán)境因子與植物表型的關(guān)聯(lián)分析,有助于揭示植物的生長規(guī)律和適應(yīng)機(jī)制。通過圖形化界面和數(shù)據(jù)可視化工具,用戶可以直觀地查看和分析植物的生長狀態(tài),為科研和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。中科院植物表型平臺定制