模塊式植物表型成像分析系統(tǒng)
- 公司名稱 北京易科泰生態(tài)技術有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號
- 產地
- 廠商性質 代理商
- 更新時間 2018/8/10 11:04:14
- 訪問次數(shù) 2933
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北京易科泰生態(tài)技術有限公司成立于2002年，為中關村高新技術企業(yè),，致力于生態(tài)-農業(yè)-健康研究監(jiān)測技術推廣,、研發(fā)與服務，特別是在光譜成像技術（高光譜成像技術,、葉綠素熒光成像技術,、紅外熱成像技術、無人機遙感等）,、植物表型分析技術,、呼吸與能量代謝測量技術等方面，與專業(yè)企業(yè)PSI,、Specim,、Sable等合作，致力于植物科學,、土壤與地球科學,、動物能量代謝、水體與藻類及生態(tài)環(huán)境領域先進儀器技術的引進推廣和技術研發(fā)集成,，為植物/作物表型分析、生態(tài)修復及生態(tài)保護,、能量代謝測量等提供規(guī)劃設計,、技術方案與系統(tǒng)集成、技術咨詢與科技服務,。公司技術團隊80％以上具備碩士或碩士以上學位,，并與*研究生院、中科院植物研究所,、中科院動物所,、中科院地理科學與資源研究所,、中國農科院、中國林科院,、中國環(huán)科院,、中國水科院、清華大學,、中國農業(yè)大學,、北京林業(yè)大學、北京大學,、中國海洋大學,、陜西師范大學、內蒙古大學等建立了長期的技術合作交流關系,。
公司下設有葉綠素熒光技術與植物表型業(yè)務部,、EcoTech®實驗室、光譜成像與無人機遙感事業(yè)部及無人機遙感研究中心（與陜西師范大學合作建立）,、動物能量代謝實驗室,、內蒙古阿拉善蒙古牛生態(tài)牧業(yè)研究院及青島分公司。實驗室擁有葉綠素熒光成像,、葉綠素熒光儀,、水體藻類熒光儀、SPECIM高光譜儀,、WORKSWELL紅外熱成像儀,、EasyChem全自動化學分析儀、MicroMac1000水質在線監(jiān)測系統(tǒng),、ACE土壤呼吸自動監(jiān)測系統(tǒng),、SoilBox便攜式土壤氣體通量測量系統(tǒng)、動物呼吸測量系統(tǒng),、LCpro 光合作用測量儀,、Hood土壤入滲儀、年輪分析儀等各種儀器設備,，可以進行實驗研究分析,、實驗培訓等，歡迎與易科泰生態(tài)研究室開展合作研究,。
易科泰公司與歐洲PSI公司（葉綠素熒光技術與表型分析技術）,、美國SABLE公司（動物能量代謝技術）、歐洲SPECIM公司（高光譜成像技術）,、歐洲WORKSWELL公司（紅外熱成像技術）,、歐洲ATOMTRACE公司（LIBS元素分析技術）、歐洲BCN無人機遙感中心、歐洲ITRAX公司（樣芯密度掃描與元素分析）,、美國VERIS公司,、英國ADC公司、德國UGT公司,、歐洲SYSTEA公司等著名生態(tài)儀器技術領域的研發(fā)機構和廠商建立了密切的合作關系,，在FluorCam葉綠素熒光成像與熒光測量技術、PlantScreen植物表型分析技術,、高光譜成像技術,、紅外熱成像技術、光合作用與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測,、土壤呼吸與碳通量研究監(jiān)測,、動物呼吸代謝測量、水質分析與藻類研究監(jiān)測,、CoreScanner樣芯密度CT與元素分析技術,、LIBS元素分析技術、無人機生態(tài)遙感技術等生態(tài)儀器技術及其系統(tǒng)方案集成有著豐富的經驗,，成為我國農業(yè),、林業(yè)、地球科學,、生態(tài)環(huán)境研究等領域科技進步的重要研究技術支持力量,。由公司研制生產的EcoDrone®無人機遙感平臺、SoilTron®多功能小型蒸滲儀技術,、SoilBox®土壤呼吸測量技術,、PhenoPlot®輕便型作物表型分析系統(tǒng)、SCG-N土壤剖面CO2／O2梯度監(jiān)測系統(tǒng),、植物生理生態(tài)監(jiān)測技術,、動物能量代謝測量技術等，在中科院修購項目,、*學科群項目,、CERN網絡（生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網絡）等項目中發(fā)揮重要作用。
“工欲善其事,，必先利其器”,，易科泰公司將秉承“利其器，善其事”的經營理念,，為國內生態(tài)-農業(yè)-健康研究與發(fā)展提供優(yōu)秀的技術方案和服務,。
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土壤與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測、環(huán)境氣象監(jiān)測,、水文水質及地下水監(jiān)測、水土保持研究監(jiān)測、荒漠化監(jiān)測,、精準農業(yè)以及動物生態(tài)研究等儀器技術的引進推廣和系統(tǒng)集成,并為生態(tài)環(huán)境實驗研究和規(guī)劃設計提供技術方案和分析測量,。
| 產地類別 | 進口 |
|---|
太陽輻射照射到植物葉片上，其中的藍色波段和紅色波段大部分被葉片吸收進行光合作用,，另一部分（包括綠色波段,、紅外波段等）以反射光的形式返回到大氣中，少量以熒光的形式發(fā)射到大氣中,，還有部分則以熱的形式耗散,。通過對葉片反射光成像測量分析（RGB彩色成像、多光譜或高光譜成像等）,、多光譜熒光成像測量分析及葉片溫度測量分析（紅外熱成像）,，可以全面分析植物的性狀特征包括外部形態(tài)顏色、光合作用效率,、氣孔動態(tài),、次級代謝等形態(tài)與生理生態(tài)特征，使植物表型數(shù)字化,、生理生態(tài)及功能可視化,。
模塊式植物表型成像分析系統(tǒng)由植物多光譜熒光成像單元、紅外熱成像單元,、RGB彩色成像單元等組成,，可全面分析植物葉片及冠層的形態(tài)結構、顏色,、光合作用,、生理狀態(tài)、氣孔動態(tài),、生化色素分布,、脅迫生理等，是目前市場上配置最靈活,、功能*,、性價比最高的植物表型與生理生態(tài)觀測分析系統(tǒng)。
中圖：西葫蘆感染病原菌成像分析,，其中(a)為RGB彩色成像,、(b)為紅外熱成像、(c)為F520綠色熒光成像,、(d)為F520/F680綠紅熒光比值成像,；下圖：向日葵幼苗列當寄生后的多光譜熒光成像
主要功能特點與技術指標：
- 植物多光譜熒光成像技術，可以對具有4個特征性波峰的植物熒光光譜進行成像分析,，進而可全面分析植物初級代謝（光合效率）,、次級代謝、生理生態(tài)、脅迫與抗性篩選等
- 可選配UV紫外光,、白色LED光源（用于模擬自然光源）,、青色LED光源（用于氣孔功能研究）、綠色LED光源,、紅色LED光源,、藍色LED光源等不同激發(fā)光源
- 可對UV紫外光激發(fā)的4個波峰的熒光進行成像分析，包括蘭光440nm（F440）,、綠光520nm（F520）,、紅光690nm（F690）和遠紅外740nm（F740），其中F440和F520統(tǒng)稱為BGF,，由表皮及葉肉細胞壁和葉脈發(fā)出,，F(xiàn)690和F740為葉綠素熒光Chl-F
- 紅外熱成像分析單元可測量分析葉片溫度的異質性分布，并通過選區(qū)（ROI）工具得到不同區(qū)域的最高溫度,、最低溫度,、平均溫度、溫度分布頻率直方圖等,，依次進一步分析氣孔導度,、水分脅迫等
- 40倍RGB成像可以對植物形態(tài)及顏色進行分析，既可明察秋毫到氣孔分布,，又可大視野宏觀成像分析
- 配置靈活,、使用方便，可選配不同單元組合
- 適于植物葉片,、植物幼苗及小型全株植物,，紅外熱成像可應用于植物冠層或多株植物成像分析
- 應用于作物遺傳育種、遺傳組學與表型組學研究,、植物生理生態(tài)學,、植物脅迫生理、抗性篩選等領域
技術指標：
- 紅外熱成像單元：
- 非制冷紅外焦平面檢測器（uncooled VOx microbolometer）,，已經過歐盟標注校準,，可直接測量溫度，包括每個像素點的溫度等
- 分辨率：640x512像素
- 光譜范圍：7.5～13.5μm
- 溫度測量范圍：-25～150°C
- 靈敏度：≤0.03℃（30mK）@ 30℃
- 幀頻：9Hz或30Hz,，最大60Hz
- 數(shù)據(jù)傳輸：USB-3或千兆以太網
- 19mm光學鏡頭,，視野32℃x26℃，可選配13mm鏡頭或35mm鏡頭
- 具備視頻模式和快照模式
- 具備14種調色板供任意選擇,，可多樣化設置熱成像假彩色
- 具備差值功能,，可內查圖像形成平滑影像以避免像素化
- 可通過軟件設置大氣溫度、濕度,、距離等參數(shù)
- 具備等溫模式功能,，包括以上,、一下、之間,、及以下與以上四種等溫模式
- 結果在線報告功能,，自動顯示熱影像、時距圖及影像參數(shù)如發(fā)射率,、反射溫度、大氣溫度,、濕度,、外部光距離、傳播等
- 影像處理軟件具備ROI選區(qū)功能,，包括點,、線、折線,、矩形等,，并可進行分區(qū)處理，每個ROI即時顯示最小溫度,、最高溫度,、平均溫度等
- 熱掃描功能及熱剖面功能：可在線可視化顯示線型ROI溫度值、溫度剖面圖
- 所有ROI工具的溫度值均可顯示在時距圖中
- 防護級：IP65
- 工作溫度：-15°C～+50°C
- 支持GPS信息,，可將位置信息顯示在谷歌地圖上
- 植物多光譜熒光成像
- 成像面積20x20cm
- 紫外光激發(fā)多光譜熒光成像包括F440,、F520、F690,、F740四個波段的熒光成像
- 高分辨率CCD鏡頭,，20fps、1360x1024像素,，有效像素大小為6.45μm,，高速USB 2.0 (480Mbits/sec)，可像素疊加（binning）以提高靈敏度（2x2,，3x3,，4x4）；具備視頻模式和快照模式
- 自動測量分析功能（無人值守）：可預設1個或2個試驗程序,，系統(tǒng)可自動測量儲存
- 激發(fā)光源包括紫外光,、藍色光源、紅橙色光源,，通過紫外激發(fā)熒光與紅光LED激發(fā)熒光,，可以分析植物類黃酮相對含量等
- 成像分析軟件具Live（實況測試）、Protocol（實驗程序選擇）,、Pre-processing（成像預處理）,、Result（成像分析結果）等功能菜單
- 成像預處理可以自動選區(qū)或手動選擇不同形狀,、不同數(shù)量、不同位置的區(qū)域（Region of interest,，ROI）,，成像分析結果包括高時間解析度熒光動態(tài)圖、直方圖,、不同參數(shù)成像圖,、不同ROI的熒光參數(shù)列表等
- Protocol實驗程序可自由編輯，也可利用Protocol菜單中的向導程序模版客戶自由創(chuàng)建新的實驗程序
- 多種Protocols供選配和自動運行,，包括Fv/Fm,、Kautsky誘導效應、葉綠素熒光淬滅曲線,、光響應曲線等
- 具備系統(tǒng)自動重復運行功能,，可無人值守自動循環(huán)完成選定的實驗程序,重復次數(shù)及間隔時間客戶自定義,成像測量數(shù)據(jù)自動按時間日期存入計算機
- 高度可調，以適應不同高度植株成像分析,，最大植株高度50cm,，可根據(jù)客戶需求定制不同高度
3. NDVI與PAR吸收成像模塊：630nmLED紅色光源和740nm LED紅外光源，可對PAR（光合有效輻射）吸收及植物光譜反射指數(shù)NDVI成像分析
4. 可對綠色熒光蛋白GFP進行成像分析,，可選配YFP成像分析
5. RGB成像：科研級RGB成像鏡頭,，分辨率2592x1944像素，信噪比54dB,，1-40x放大,，最小視野6.1x7.9mm（40x），最大視野20.8x25.4,；可分析葉面積,、長度、寬度,、周長,、比值、綠度指數(shù),、顏色分級分析,、頻率直方圖等
應用案例與近期代表性參考文獻：
西葫蘆感染軟腐病菌（Dickeya dadantii）RGB彩色成像、多光譜熒光成像及紅外熱成像分析（引自Maria L. Perez-Bueno等,，Multicolor Fluorescence Imaging as a Candidate for Disease Detection in Plant Phenotyping. Frontiers in Plant Science, 2016）
- Monica Pineda etc. Detection of Bacterial Infection in Melon Plants by Classification Methods Based on Imaging Data. Frontiers in Plant Science
- Monica Pineda et. Use of multicolour fluorescence imaging for diagnosis of bacterial and fungal infection on zucchini by implementing machine learning. Functional Plant Biology, 2017
- Carmen M. Ortiz-Bustos etc. Fluorescence Imaging in the Red and Far-Red Region during Growth of Sunflower Plantlets. Diagnosis of the Early Infection by the Parasite Orobanche Cumana. Frontiers in Plant Science, 2016
- Maria Luisa Perez-Bueno etc. Spatial and temporal dynamics of primary and secondary metabolism in Phaseolus vulgaris challenged by Pseudomonas syringae. Physiologia Plantarum, 2015
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