PlantScreen-SC植物表型分析測量系統（臺式）

PlantScreen-SC為高通量PlantScreen植物表型分析平臺的Mini版本（又稱Bench-top版即臺式），RGB成像、葉綠素熒光等成像傳感器配置在一個緊湊的箱體內，通過人工（代替自動傳送帶）將植物樣品放置于箱體內進行成像分析，具有結構簡單、緊湊，安裝使用方便（一般實驗室或溫室都可安裝使用）、高性價比（省卻了昂貴復雜的傳送帶系統或XYZ三維移動機械臂系統）、功能全面等優點。

PlantScreen-SC植物表型成像分析平臺具備植物RGB可見光彩色3D成像分析技術、葉綠素熒光技術。適于實驗室或溫室作物表型成像分析研究，培養植物手動放入系統內載樣臺上（手動載樣），載樣臺可360度旋轉以便對植物不同角度成像分析。可以得出植物、果實不同生育期的植株生長形態結構參數、顏色分析、生長發育及生理功能參數，如葉片形態測量、生長速率、植物生長結構、葉綠素熒光、光合系統運作機理、色素組成、脅迫與抗性等，實現快速、高效率、無損傷測量檢測分析作物表型和生理生態，從而篩選出株行優良和抗逆性強的株系材料，加速作物育種進程，是遺傳組學、表型組學、遺傳育種等研究的重要設備 。

主要功能特點如下：

1)RGB 3D成像分析：包括頂部和側面高分辨率彩色成像，并配置有360°旋轉平臺，可對植物進行三維立體形態結構和顏色分析測量，可用于植株、果實、種子等形態結構和顏色分析及生長發育分析，包括大小（寬度、長度、面積等等）、緊密度、對稱性（偏心度、圓度、質心等參數）、顏色分析（綠度指數、葉病斑、果實成熟過程、真菌感染過程分析、不同顏色面積比率等）。通過葉綠素熒光監測模塊，還可以進一步測量分析植物的光合效率、適合度、生物與非生物脅迫程度及敏感性，以及植物的抗逆性（如抗病、抗干旱等）等。

葉綠素熒光監測單元，通過無人值守自動監測即時葉綠素熒光Ft、光量子產量QY、Kautsky誘導效應、熒光淬滅、光響應曲線，及OJIP快速熒光動力學曲線等測量程序協議，監測植物光合效率、適合度、光能利用效率、脅迫與抗性等生理性狀指標，用于植物生理生態功能、植物脅迫生理研究與抗性篩選。集成了PAM（脈沖調制技術）熒光測量技術及OJIP快速熒光動力學測量技術等先進葉綠素熒光技術。可以得到包括 F0 、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RC 等50多個葉綠素熒光參數。

2)環境因子監測，同步監測溫濕度與光合有效輻射等環境因子

3)PlantScreen表型大數據分析平臺

技術參數：

1 主機系統；

1.1 智能LED冷白光源

1.2 內置溫度、濕度及光強傳感器，用于同步監測環境因子

1.3 360度旋轉平臺

1.4 PlantScreen表型服務器、PlantScreen 程序控制系統（Scheduler）

1.5 GUI（圖形用戶界面）實驗設置與控制，實時顯示系統運行狀態

1.6 支持多用戶注冊，個性化實驗計劃、管理、存儲、顯示、分析

1.7 網絡化（Network）：所有網絡組件符合1GBit標準，主路由器提供系統內網DHCP和路由服務，還可與廠商服務器鏈接用于系統診斷、軟件更新等

1.8 主機系統（Main computer）：Ryzen 5 3600 處理器，8GB RAM，256GB SSD 固態硬盤，6TB RAID5 存儲，Windows 7 Pro 操作系統，配套顯示器。

2 RGB 3D成像分析：

2.1 5MP CMOS RGB成像鏡頭，傳感器尺寸1/2”

2.2 分辨率2560x1920像素，像素大小2.2μm；幀頻：14fps@5MP

2.3 光學鏡頭：8mm SV0814H

2.4 成像高度可調以適應不通高度植物

2.5 包括頂部和側面2個成像鏡頭和旋轉平臺（FZ植物樣品），可各個角度成像測量分析

2.6 可測量葉面積、周長、寬度等形態測量和生長分析，可進行顏色分割分析等

3 葉綠素熒光監測：

3.1 集成了PAM(脈沖調制技術)熒光測量技術及OJIP快速熒光動力學測量技術等先進葉綠素熒光技術

3.2 Protocols：可自動運行即時葉綠素熒光Ft、光量子產量QY、Kautsky誘導效應、2套熒光淬滅、3 套光響應曲線，及 OJIP-test 等近10 種測量程序協議(protocols)

3.3 測量參數達50余個，其中OJIP-test在1秒時間內測量記錄近多個葉綠素熒光數據并通過軟件計算出包括 PI(Performance Index)等 26 個葉綠素熒光參數

3.3 測量光0-100%可調，脈沖調制0.01 - 0.09 μmol.m-2.s-1 ；光化光10 - 1000 μmol.m-2.s-1可調、飽和光脈沖10-100%可調（可達3,000 μmol.m-2.s-1)

3.4 數據通訊：USB或藍牙

3.5 具操作鍵和LC顯示屏

4 形態分析測量參數：

4.1 葉面積（leaf area）

4.2 葉周長（leaf perimeter）

4.3 偏心度（Eccentricity）

4.4 圓度（roundness）

4.5 直徑（circle diameter）

4.6 平均葉寬指數（medium leaf width index）

4.7 緊密度（solidity/compactness）

4.8 凸包面積（convex hull area）

4.9 質心（centroid）

4.10葉或果實長、寬等各種形態結構參數

4.11 *時間序列分析以分析植物葉片果實生長率

4.12 整個生長期或實驗期葉面積比較分析等

5 顏色分割分析測量

5.1綠度指數等

5.2不同顏色面積比率等

5.3 顏色分割以進行植物適合度評估等

5.4葉片或果實顏色發育變化分析等，如果實形態發育與顏色發育過程變化等

5.5顏色聚類分析

6 葉綠素熒光測量參數

6.1 測量參數包括F0、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RC等50多個葉綠素熒光參數，及3種給光程序的光響應曲線、2種熒光淬滅曲線、OJIP曲線等

6.2.OJIP–test時間分辨率為10μs（每秒10萬次），給出OJIP曲線和26個參數，包括F0、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F0、Fv/F0、Fv/Fm、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_Po、Psi_o、Phi_Eo、Phi–Do、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC等

6.3 內置自動運行protocols：Ft、QY、OJIP、NPQ1、NPQ2、LC1、LC2、LC3等

6.4系統具備自動模式、手動模式和服務器模式三種操作模式，自動模式自動運行設定的程序，數據自動處理并存入數據庫；手動模式由人工啟動程序；服務器模式用于系統校準、快照、傳感器檢測、錯誤報告等

7 表型分析大數據平臺（服務器等）

7.1 表型分析系統（Plant DATA Analyzer）、應用服務器、數據庫等

7.2 在線可視化（visualization）顯示實驗過程、結果等

組成：

主機箱；表型分析大數據平臺，包括系統控制通訊軟件包、數據分析、服務器等，用于系統控制、數據采集分析等；三維RGB成像單元，包括頂部和側面兩個RGB鏡頭、旋轉植物樣品擱架；葉綠素熒光測量單元

產地：捷克