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WIWAM植物表型成像系統(tǒng)由比利時(shí)SMO公司與Ghent大學(xué)VIB研究所研制生產(chǎn),，整合了LED植物智能培養(yǎng),、自動(dòng) 化控制系統(tǒng)、葉綠素?zé)晒獬上駵y(cè)量分析,、植物熱成像分析,、植物近紅外成像分析、植物高光譜分析,、植物多光譜分 析,、植物CT斷層掃描分析、自動(dòng)條碼識(shí)別管理,、RGB真彩3D成像等多項(xiàng)*技術(shù),，以較優(yōu)化的方式實(shí)現(xiàn)大量植物樣 品——從擬南芥、玉米到各種其它植物的方位生理生態(tài)與形態(tài)結(jié)構(gòu)成像分析,，用于高通量植物表型成像分析測(cè)量,、植 物脅迫響應(yīng)成像分析測(cè)量、植物生長(zhǎng)分析測(cè)量,、生態(tài)毒理學(xué)研究,、性狀識(shí)別及植物生理生態(tài)分析研究等。

SMO是歐洲著名的機(jī)械設(shè)備制造與設(shè)計(jì)工程公司,，是一家將大規(guī)模自動(dòng)化理念和工業(yè)級(jí)零件和設(shè)備整合入 植物成像系統(tǒng)的廠家,，在機(jī)械自動(dòng)化以及機(jī)器視覺成像領(lǐng)域擁有豐富的設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為歐洲*客戶提供機(jī)械設(shè)計(jì) 解決方案,，SMO公司將機(jī)械領(lǐng)域的*理念帶入了植物表型機(jī)器人領(lǐng)域,，所采用的配件均為工業(yè)界廣泛認(rèn)可的高品質(zhì) 配件，耐受苛刻環(huán)境,，另外表型設(shè)備領(lǐng)域的諸多自動(dòng)化配件,，均由SMO公司自主設(shè)計(jì)，因公司擁有極為強(qiáng)大的工程師 團(tuán)隊(duì),，基于工業(yè)領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗(yàn),，可針對(duì)不同客戶需求，一般2-3周就可以提供極復(fù)雜表型成像系統(tǒng)的解決方案,。目前 WIWAM植物表型平臺(tái)分為WIWAM XY,，WIWAM Line以及WIWAM Conveyor 3個(gè)系列,，同時(shí)還提供WIWAM Boxing柜 式成像系統(tǒng)，也提供野外表型成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案,。

室內(nèi)植物表型成像系統(tǒng)WIWAMconveyor產(chǎn)品介紹

WIWAM conveyor是一款集成機(jī)器人解決方案,，用于高通量可重復(fù)表型平臺(tái)，用于大型植物如玉米,。該機(jī)器人可進(jìn)行自動(dòng)灌溉,，允許定期對(duì)多種植物生長(zhǎng)參數(shù)測(cè)量。WIWAM Conveyor代替了很多手工操作,，省時(shí)省錢,，精度高。該WIWAM機(jī)器人傳送帶網(wǎng)絡(luò)組成,，可將植物傳送到1或多臺(tái)稱重澆水站以及成像柜,，成像柜中安裝有一系列的非損害性照相系統(tǒng)。全套系統(tǒng)可以安裝在現(xiàn)有溫室,，由高品質(zhì)工業(yè)部件構(gòu)成,。典型應(yīng)用是植物種植在不同各自花盆內(nèi)。這些花盆在傳送帶系統(tǒng)上以小車運(yùn)輸,?；ㄅ韬托≤嚲?識(shí)別碼(分別QR和RFID碼)，從其固定生長(zhǎng)區(qū)域傳送到稱重和灌溉站以及成像柜,，都可對(duì)每植株進(jìn)行個(gè)性處理,。成像平臺(tái)是封閉區(qū)域，配有適合照像的光照條件,，配有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)提升裝置,，可從觀察角度穩(wěn)定獲得圖像，聚焦遠(yuǎn)處感興趣部分,。成像柜可以容納一系列照相系統(tǒng),，用于非損害性圖像獲取。

稱重和灌溉站位置,，植物在澆水時(shí)旋轉(zhuǎn),，以在花盆獲得較佳水分布。灌溉精度*可達(dá)+/-1mL,。澆水后,，可應(yīng)用容器中準(zhǔn)備好的不同溶液。另外,，灌溉可以基于對(duì)目標(biāo)重量計(jì)算或固定量,。這方法可以保證在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的精確土壤濕度水平。通過集成光、溫度和濕度傳感器監(jiān)控環(huán)境,，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)生長(zhǎng)條件,。

該系統(tǒng)的精明之處在于包括1個(gè)處理區(qū)，系統(tǒng)可以提取和檢索所需號(hào)碼的屬于特定基因組或處理的植株,。系統(tǒng)用戶可進(jìn)入操作區(qū),，可視覺觀察植物或手工操作植物，如測(cè)量特定植物性扎狀,，或提取部分植物做分子或化學(xué)分析,。系統(tǒng)另外一精明特征是可將外部植物裝載到系統(tǒng)中,，例如生長(zhǎng)在另外一間溫室或生長(zhǎng)箱中的植物,，可將其在稱重和灌溉站成像和/或處理。

特點(diǎn)

稱重和灌溉站位置,，植物在澆水時(shí)旋轉(zhuǎn),，以在花盆獲得較佳水分布。灌溉精度*可達(dá)+/-1mL,。澆水后,，可應(yīng)用容器中準(zhǔn)備好的不同溶液。另外,，灌溉可以基于對(duì)目標(biāo)重量計(jì)算或固定量,。這方法可以保證在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的精確土壤濕度水平。通過集成光,、溫度和濕度傳感器監(jiān)控環(huán)境,，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)生長(zhǎng)條件。

該系統(tǒng)的精明之處在于包括1個(gè)處理區(qū),，系統(tǒng)可以提取和檢索所需號(hào)碼的屬于特定基因組或處理的植株,。系統(tǒng)用戶可進(jìn)入操作區(qū)，可視覺觀察植物或手工操作植物,，如測(cè)量特定植物性扎狀,，或提取部分植物做分子或化學(xué)分析。系統(tǒng)另外一精明特征是可將外部植物裝載到系統(tǒng)中,，例如生長(zhǎng)在另外一間溫室或生長(zhǎng)箱中的植物,，可將其在稱重和灌溉站成像和或處理。

室內(nèi)植物表型成像系統(tǒng)WIWAMconveyor優(yōu)勢(shì)

所有表型平臺(tái)均為SMO工程部門自主設(shè)計(jì),、針對(duì)課題組的研究項(xiàng)目快速,、準(zhǔn)確提供技術(shù)方案，設(shè)備中諸多備件為自主生產(chǎn)和設(shè)計(jì),；公司軟件設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)針對(duì)具體項(xiàng)目提供有針對(duì)性的WIWAM定制軟件,；SMO和VIB自主開發(fā)PIPPA 數(shù)據(jù)管理、視覺成像和分析軟件，系統(tǒng)高效處理整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的大數(shù)據(jù),；PIPPA 軟件可安裝在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上（包括專有用戶管理系統(tǒng)）,，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)計(jì)算機(jī)均可操作；在PIPPA軟件內(nèi),，可集成整合外來分析數(shù)據(jù)和文本,；易于獲取數(shù)據(jù)庫和原始圖像數(shù)據(jù)；與客戶自有IT技術(shù)設(shè)施進(jìn)行整合,；針對(duì)客戶對(duì)表型設(shè)備運(yùn)行環(huán)境了解欠缺的事實(shí),，提供表型設(shè)備生長(zhǎng)室、溫室建設(shè)交鑰匙設(shè)計(jì)方案,，實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)如 照明,、溫度、濕度等控制,，提供一站式表型研究解決方案,；專門技術(shù)人員維護(hù)設(shè)備、定期指導(dǎo)維護(hù)硬件,；代理密切溝通服務(wù),、提供支持反饋；自主電路設(shè)計(jì),、建筑內(nèi)電柜設(shè)計(jì),、機(jī)械電纜布線以及PLC管理所有室內(nèi)設(shè)施，將工業(yè)領(lǐng)域理念灌輸?shù)娇蒲兄?；多篇利用WIWAM系統(tǒng)進(jìn)行研究的文章發(fā)表在*期刊如Nature Biotechnology等上面,；迅速增長(zhǎng)的用戶群；采用開放式框架設(shè)計(jì),，可整合市面上的所以種類成像模塊,。

應(yīng)用領(lǐng)域

遺傳資源和序列數(shù)據(jù)快速積累，但將該信息與基因功能相關(guān)聯(lián)的進(jìn)程要緩慢的多,，這表明植物表型是理解基因 編碼過程以及應(yīng)用該知識(shí)改善作物產(chǎn)量的主要瓶頸,。*表型工作是耗勞力和教具技術(shù)挑戰(zhàn)性的部分，成本高且耗時(shí),。但該“表型瓶頸"已可通過集成新型圖像獲取技術(shù),、機(jī)器人技術(shù)、圖像分析技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)解決,。WIWAM 植物表型成像系統(tǒng)集成了這些技術(shù),，替代了很多人工處理。該植物表型平臺(tái)可應(yīng)用到多個(gè)研究領(lǐng)域,，包括植物生 長(zhǎng)調(diào)節(jié),、耐旱研究,、植物生理、鹽堿或重金屬脅迫反應(yīng)等,。也可在不同光照條件,，營(yíng)養(yǎng)水平或土壤類型下，研究化 學(xué)物影響.

產(chǎn)品可選配模塊

葉綠素?zé)晒獬上衲K

葉綠素?zé)晒獬上駥儆诙ㄖ苹O(shè)計(jì),，成像面積范圍是從30x30cm到200x200cm,，是目前適合大型植物植株成像的熒光成像系統(tǒng)。它可以頂部成像,，也可以側(cè)面成像,，甚至頂部和側(cè)面都成像；集成到高通量植物表型平臺(tái)中,，進(jìn)行高通量的光合表型測(cè)量,。該模塊技術(shù)參數(shù)如下：Fo, FI, Fm, Ft, Fm’, FI’, Fo’, Fv/Fm, φPSII, φRO, NPQ, qN, qP, Rfd, NDVI,  RNIR, RChl, RAnth, RRed, RGreen, RBlue, Chl. Index, Ant. Index等。

葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)參數(shù)

IT解決方案和儲(chǔ)存

WIWAM軟件在工業(yè)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,，觸摸屏,。該軟件配有用戶友好圖形界面,，用于控制機(jī)器人站行為以及以*靈活度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),。可同時(shí)運(yùn)行多組實(shí)驗(yàn),，可運(yùn)行不同隨機(jī)模式,，可及時(shí)規(guī)劃單個(gè)植株或一組植株的處理。在預(yù)設(shè)啟動(dòng)時(shí)間,，PC機(jī)將向工業(yè)PLC發(fā)送指令,，照管機(jī)器人移動(dòng)。所有成像,，稱重/澆水以及環(huán)境數(shù)據(jù)均可存于SQL數(shù)據(jù)庫,，記錄后可用于分析記錄。系統(tǒng)采用了開放式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),，可以直接獲取圖像,。該平臺(tái)可以與高性能計(jì)算相連，用于分析儲(chǔ)存數(shù)據(jù)或者可與本地服務(wù)器設(shè)施整合,。

SMS郵件服務(wù)可以通知用戶機(jī)器報(bào)警和錯(cuò)誤,，可盡快進(jìn)行用戶干涉。系統(tǒng)可于任一點(diǎn)暫停和停下,，UPS(不間斷電源)可防止數(shù)據(jù)丟失和確保在停電后全系統(tǒng)恢復(fù),。該軟件也有平臺(tái)管理員系統(tǒng)設(shè)置和維護(hù)行為通道。

圖像分析和數(shù)據(jù)可視化

WIWAM Conveyor有VIB開發(fā)的圖像分析和數(shù)據(jù)可視化軟件支持,，此軟件包,，稱為PIPPA,，是中央網(wǎng)絡(luò)界面和數(shù)據(jù)庫，一方面用來為不同類型的WIWAM植物表型平臺(tái)提供管理的工具,，另一方面用于分析圖像和數(shù)據(jù),。

PIPPA與該平臺(tái)通訊，通過將PIPPA網(wǎng)絡(luò)界面生成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果傳到平臺(tái),。每個(gè)花盆的處理和基因型信息已在數(shù)據(jù)庫限定以確保在整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)一體性,。實(shí)驗(yàn)期間PIPPA對(duì)來自平臺(tái)的稱重，灌溉測(cè)量,，環(huán)境數(shù)據(jù),，錯(cuò)誤記錄以及圖像信息進(jìn)行處理分析。PIPPA支持這些圖像后續(xù)處理(旋轉(zhuǎn)/收獲/等),。圖像分析文本可以在PIPPA界面初始化,，可設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器運(yùn)行(獨(dú)立版本)或計(jì)算機(jī)群運(yùn)行，以快速生成結(jié)果,。隨后,，通過檢查數(shù)據(jù)是否在特定閾值之內(nèi)可在網(wǎng)絡(luò)幾面對(duì)輸出文本進(jìn)行驗(yàn)證，例如,，是否生長(zhǎng)相關(guān)性狀,，如植物枝條面積一段時(shí)間內(nèi)是否增加。

北京博普特科技有限公司是比利時(shí)WIWAM植物表型成像系統(tǒng)的中國(guó)區(qū)總總代理,，全面負(fù)責(zé)其系列產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)的推廣,、銷售和售后服務(wù)