
專為育種家與野外工作者打造的“移動(dòng)表型方艙",解決固定平臺無法下田、人工測量標(biāo)準(zhǔn)不一、數(shù)據(jù)采集與分析脫節(jié)的痛點(diǎn)。
一、 系統(tǒng)定位:打破空間限制的“移動(dòng)表型工作站"
托普云農(nóng)便攜式高通量表型采集分析平臺(核心涵蓋 TP-BX-2 系列桿式系統(tǒng)、TP-plant-SC 手持系統(tǒng)及 TP-PhenoMS 移動(dòng)箱體)并非單一設(shè)備,而是一套模塊化、可拆卸的輕量化數(shù)據(jù)采集生態(tài)。它通過“快拆硬件+移動(dòng)端AI"的組合,將原本局限于實(shí)驗(yàn)室的高通量表型能力,延伸至田間、溫室、種質(zhì)資源圃等非標(biāo)準(zhǔn)復(fù)雜環(huán)境。
三大形態(tài)與適用場景:
桿式多光譜系統(tǒng)(TP-BX-2):采用航空快拆鎖扣,單人即可組裝??纱钶d多光譜、高光譜、深度相機(jī)及熱成像模塊,適用于大田作物群體的長勢與脅迫監(jiān)測。
手持式采集系統(tǒng)(TP-plant-SC):整機(jī)輕量化(<5kg),配合手機(jī)App實(shí)現(xiàn)“拍攝-分析"一體化,適用于低矮作物(<1m)的快速原位篩查。
移動(dòng)箱體系統(tǒng)(TP-PhenoMS):自帶電源與抽拉載具的立式箱體,適用于花卉、葉片、種子等小型樣品的野外臨時(shí)實(shí)驗(yàn)室級分析。
二、 解決四大野外科研與育種痛點(diǎn)
痛點(diǎn)1:大型固定平臺“下不了地",樣本搬運(yùn)損耗大
傳統(tǒng)困境:大型表型平臺需將植株從田間挖取運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,不僅破壞根系、改變生長狀態(tài),且無法獲取真實(shí)的原位環(huán)境數(shù)據(jù)。對于分散的種質(zhì)資源圃,設(shè)備移動(dòng)成本。
平臺方案:設(shè)備找人,而非人找設(shè)備。桿式系統(tǒng)(TP-BX-2)支持快速拆解裝車,箱體系統(tǒng)(TP-PhenoMS)自帶移動(dòng)電源。可在田間地頭直接搭建標(biāo)準(zhǔn)化成像環(huán)境,實(shí)現(xiàn)原位無損測量,避免樣本二次損傷。
痛點(diǎn)2:田間數(shù)據(jù)“靠目測",主觀誤差難控
傳統(tǒng)困境:田間調(diào)查依賴卷尺、葉面積儀及人眼打分(如病害等級、葉色),不同人員、不同時(shí)間點(diǎn)的測量標(biāo)準(zhǔn)波動(dòng)大,數(shù)據(jù)可重復(fù)性差,難以滿足QTL定位對數(shù)據(jù)精度的要求。
平臺方案:標(biāo)準(zhǔn)化成像+算法定量。系統(tǒng)在暗箱或遮光罩內(nèi)自動(dòng)采集,排除環(huán)境光干擾。AI算法自動(dòng)輸出株高、展幅、投影面積、NDVI等量化指標(biāo),株高測量誤差<1%,將主觀描述轉(zhuǎn)化為客觀數(shù)據(jù)。
痛點(diǎn)3:采集與解析“兩張皮",數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)慢
傳統(tǒng)困境:傳統(tǒng)流程需先拍照,再導(dǎo)入電腦用軟件分析,流程繁瑣。在無網(wǎng)絡(luò)信號的偏遠(yuǎn)田間,數(shù)據(jù)無法及時(shí)驗(yàn)證,易導(dǎo)致無效采樣。
平臺方案:端側(cè)智能+實(shí)時(shí)反饋。手持系統(tǒng)(TP-plant-SC)通過手機(jī)App實(shí)現(xiàn)邊拍邊析,現(xiàn)場即可查看株高、覆蓋度等結(jié)果。數(shù)據(jù)自動(dòng)附帶時(shí)間、GPS位置元數(shù)據(jù),支持離線作業(yè),極大提升野外工作效率。
痛點(diǎn)4:單一傳感器“看不全",生理機(jī)制難關(guān)聯(lián)
傳統(tǒng)困境:便攜設(shè)備往往只能獲取RGB圖像,難以同時(shí)獲取植物的三維結(jié)構(gòu)、水分脅迫(熱成像)及氮素狀況(高光譜)等多維信息。
平臺方案:模塊化多模態(tài)融合。TP-BX-2系列支持“深度相機(jī)+高光譜+熱成像"的靈活組合。單次采集即可同步獲取形態(tài)(3D點(diǎn)云)、生理(葉綠素)、脅迫(冠層溫度)數(shù)據(jù),為逆境生物學(xué)研究提供全維度表型支撐。
三、 核心功能
1、便攜式硬件設(shè)計(jì)
可拆卸式硬件:航空快拆鎖扣+防呆定位銷,單人即可完成組裝/拆卸,便于攜帶。
2、自動(dòng)化數(shù)據(jù)解析
智能表型解析:基于人工智能算法對圖像及單株進(jìn)行分割和處理計(jì)算,可計(jì)算出苗率、植株展幅、株高、投影面積、凸包面積、RGB顏色分量及占比等形態(tài)及顏色表型性狀指標(biāo)。
3、專業(yè)分析平臺
配備表型分析軟件:可將現(xiàn)場采集的圖像上傳平臺,進(jìn)行圖像處理、表型分析與數(shù)據(jù)管理。
數(shù)據(jù)分析:可批量對圖像進(jìn)行表型分析,分析圖與結(jié)果支持一鍵導(dǎo)出。
4、定制化設(shè)計(jì)
選配氣象環(huán)境監(jiān)測:支持配置氣象傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄植物生長環(huán)境的溫度、濕度、光照強(qiáng)度等環(huán)境氣象數(shù)據(jù)。
硬件尺寸可定制:支持根據(jù)用戶需求定制尺寸。
系統(tǒng)定制化:可根據(jù)用戶不同作物類型與研究目標(biāo),定制開發(fā)相應(yīng)的植物表型解析算法與指標(biāo)解析。
四、 適用場景
野外種質(zhì)資源普查:對分散的地方品種進(jìn)行快速表型“建檔"。
育種中間試驗(yàn):在多個(gè)異地試驗(yàn)點(diǎn)使用同一套便攜標(biāo)準(zhǔn),保證數(shù)據(jù)可比性。
逆境生理監(jiān)測:在干旱、鹽堿等非實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下,實(shí)時(shí)獲取植物的生理響應(yīng)數(shù)據(jù)。
基層農(nóng)技推廣:低門檻操作,適合縣級農(nóng)科所進(jìn)行品種示范田的量化評價(jià)。
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