RhizoTron?根系表型高光譜成像分析系統(tǒng)可對(duì)生長于RhizoBox根盒（帶根窗）的作物根系進(jìn)行高光譜成像分析和UV激發(fā)生物熒光成像分析（選配），可選配Thermo-RGB成像分析及冠層表型成像分析。系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)和光譜成像系統(tǒng)組成：主機(jī)系統(tǒng)包括系統(tǒng)平臺(tái)（主機(jī)箱）、控制單元、樣品托、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器等組成；光譜成像系統(tǒng)由光譜成像單元（包括成像傳感器、光源、云臺(tái)等）和自動(dòng)掃描軸組成。其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：

1) 基于RhizoTron?根窗技術(shù)的高光譜成像分析技術(shù)，可選配不同規(guī)格尺寸RhizoBox根系觀測培養(yǎng)根盒，或自己制作培養(yǎng)根盒；可選配多通道智能LED培養(yǎng)臺(tái)

2) 標(biāo)配為60度傾斜自動(dòng)掃描成像，同時(shí)對(duì)RhizoBox根系和幼苗進(jìn)行高光譜成像分析和RGB成像分析，可選配其它角度如45度、70度和90度（垂直掃描成像）

3) 可對(duì)根系進(jìn)行UV-MCF紫外光激發(fā)生物熒光高光譜成像，以研究分析根系活動(dòng)及根系與土壤互作關(guān)系、熒光假單胞菌等Avraham Alony and Raphael Linker, 2013）；或選配根系Thermo-RGB成像分析

4) 可選配頂部冠層RGB成像分析、紅外熱成像分析、高光譜成像分析、葉綠素?zé)晒獬上穹治觯蛇x配適于正常培養(yǎng)盆的樣品托）

5) 可選配iPOT數(shù)字化植物培養(yǎng)盆或RhizoBox根系培養(yǎng)盒，持續(xù)監(jiān)測土壤水分溫度、重量、植物生長、光合效率、PI（performance Index）、莖流等生理生態(tài)指標(biāo)，可自動(dòng)采集土壤滲漏水并進(jìn)行土壤營養(yǎng)鹽分析

6) 模塊式結(jié)構(gòu)，具備強(qiáng)大的系統(tǒng)擴(kuò)展功能，系統(tǒng)平臺(tái)自動(dòng)萬向腳輪，方便移動(dòng)

7）可遠(yuǎn)程控制（選配）、自動(dòng)運(yùn)行數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)等功能

自左至右依次為：RhizoTron?根系高光譜成像分析系統(tǒng)、系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（包括側(cè)面傾斜自動(dòng)掃描成像平臺(tái)、RhizoBox、頂部成像傳感器等）、棉花根系RGB成像、棉花根系高光譜成像分析（900-1700nm）

技術(shù)指標(biāo)：

1)   控制單元為嵌入式操作系統(tǒng)，10英寸全中文觸控屏，方便系統(tǒng)調(diào)試、試運(yùn)行等

2)   觸控屏+PC端全中文GUI軟件雙重控制，用戶可通過PC端全中文GUI軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控相機(jī)及平臺(tái)

3)   支持組合命令：最高可設(shè)置10條命令，實(shí)現(xiàn)無人值守工作

4)   串口通信和TCP/IP協(xié)議，實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的通信控制和遠(yuǎn)程通信協(xié)議

5)   內(nèi)置高清監(jiān)視鏡頭、溫濕度及光照傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測主機(jī)箱體內(nèi)部狀態(tài)及環(huán)境參量

6)   標(biāo)配自動(dòng)掃描軸60度傾斜，可防止傾斜根系培養(yǎng)盒的土壤擾動(dòng)影響

7)   自動(dòng)掃描軸推掃速度與精度：1-40mm/s可調(diào)，移動(dòng)精度1mm

8)   有效掃描范圍：標(biāo)配100cm

9)   樣品托：標(biāo)配RhizoBox根盒40cm寬（寬度可調(diào)，40cm為標(biāo)配最寬）、高度可達(dá)100cm，可選配其它規(guī)格

10) 樣品托盤適配于單個(gè)大培養(yǎng)盆或多個(gè)小培養(yǎng)盆，可根據(jù)客戶需求定制

11) VNIR高光譜成像：

a)   波段范圍：400-1000nm

b)   波段數(shù)：448通道

c)   光譜分辨率：FWHM 5.5nm

d)   空間像素：1024

e)   信噪比400:1

12) SWIR近紅外高光譜成像：

a)   波段范圍：900-1700nm

b)   波段數(shù)：224通道

c)   光譜分辨率：FWHM 8nm

d)   空間像素：640

e)   信噪比：1000:1

13) SpectrAPP?高光譜成像分析軟件：可進(jìn)行光譜融合、ROI選區(qū)分析、光譜分析、頻率直方圖、自動(dòng)識(shí)別不同波段峰值，可分析NDVI、PRI、CRI、ARI、PSRI、NPQI、EVI、HI、WBI等近百種光譜指數(shù)，可根據(jù)需求定制添加光譜指數(shù)

14) 標(biāo)配RGB彩色成像：分辨率2448×2048像素，CMOS 2/3“傳感器，幀頻74fps，信噪比40dB，2×2像元融合（binning），配備專業(yè)植物根系分析軟件

15) Thermo-RGB成像（選配）：

a)   Thermo-RGB融合分析技術(shù)，包括Thermo-RGB融合分析軟件

b)   紅外熱成像分辨率：640×512像素，超分辨率模式可達(dá)1266×1010像素

c)   測量溫度范圍：-25°C－150°C

d)   靈敏度：0.05°C（50mK）@30°C，可選配0.03°C靈敏度

e)   光譜范圍：7.5－13.5μm

f)   傳感器：非制冷紅外焦平面感應(yīng)器，已多點(diǎn)校準(zhǔn)（具校準(zhǔn)證書）

g)   16Mpx RGB成像，1/2.8”CMOS傳感器

h)   可分析根系深度、根系寬度、凸包面積、總長、根系面積（相對(duì)生物量）等根系表型數(shù)據(jù)

i)   紅外熱成像分析軟件具備調(diào)色板（自然、彩虹、灰度、梯度等顏色組合）、差值技術(shù)、溫度范圍設(shè)置（以改變顏色分布或突出選擇范圍等）、等溫線模式、選區(qū)分析（點(diǎn)、線、多邊形等）、溫度掃描（顯示所選線的溫度分布曲線等）、剖面溫度、時(shí)間圖等；可顯示圖片信息；具備報(bào)告模式等；可進(jìn)行控制設(shè)置

16)  多通道智能LED培養(yǎng)臺(tái)，RGBW四通道智能調(diào)整LED光源，0-100%可調(diào)，可模擬晝夜節(jié)律、不同光配方等，光強(qiáng)可高達(dá)300微摩爾/平米.秒

17)  葉綠素?zé)晒獬上駟卧ㄟx配）：

a)   專業(yè)高靈敏度葉綠素?zé)晒獬上馛CD，幀頻50fps，分辨率720×560像素，像素大小8.6×8.3μm

b)   光化學(xué)光最 大1000μmol.m-2. s-1可調(diào)，飽和脈沖3900μmol.m-2. s-1

c)   可自動(dòng)運(yùn)行Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析、光響應(yīng)曲線等protocols

d)   50多個(gè)葉綠素?zé)晒庾詣?dòng)測量分析參數(shù)，包括：Fv/Fm、Fv’/Fm’、Y(II)、NPQ、qN、qP、Rfd、ETR等，自動(dòng)形成葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖

e)   自動(dòng)同步顯示葉綠素?zé)晒鈪?shù)及參數(shù)圖、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)態(tài)曲線、葉綠素?zé)晒鈪?shù)頻率直方圖

18)  系統(tǒng)平臺(tái)規(guī)格：標(biāo)配約145cm×60cm×160cm（長×寬×高）、重量約50kg

左圖為頂部冠層高光譜成像（NDVI），右圖為根系成像提取（EcoTech?實(shí)驗(yàn)室提供）