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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 化控制系統(tǒng),、葉綠素?zé)晒獬上駵y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,、自動條碼識別管理、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量,、植 物脅迫響應(yīng)成像分析測量,、植物生長分析測量、生態(tài)毒理學(xué)研究,、性狀識別及植物生理生態(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)模自動化理念和工業(yè)級零件和設(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)植物表型成像柜WIWAM Imaging Box產(chǎn)品介紹

WIWAM Imaging Box是一款基礎(chǔ)可重復(fù)性強(qiáng)大表型成像機(jī)器人,，用于對小型,、中型和大型植物，如擬南芥植物研究和表型分析,，也可對番茄,、大豆、玉米等較大植株等進(jìn)行表型分析等研究,，也可對培養(yǎng)皿,、多孔板，花盆等進(jìn)行成像,，訂購時(shí)需提供研究植物種類和要求尺寸,。該成像柜可測量多種植物生長參數(shù)。WIWAM Imaging Box更換花盆需要進(jìn)行手工操作,。

WIWAMImaging Box箱式外殼,，不同線路以及或多個(gè)成像相機(jī)以及計(jì)算機(jī)軟件和控制系統(tǒng)組成。全套系統(tǒng)大都安裝在現(xiàn)有箱 式堅(jiān)固外殼內(nèi),，內(nèi)置高品質(zhì)工業(yè)部件,。通常采用上方取景照相機(jī)獲得圖像。成像柜可同時(shí)安裝一系列照相機(jī)系統(tǒng),，如可見光（VIS）,，紅外光（IR），近紅外光（NIR）,，多光譜以及葉綠素?zé)晒庀鄼C(jī)等,。相機(jī)專門可配相機(jī)定位系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)將多個(gè)相機(jī)系統(tǒng)定位在同一視角,，允許不同成像方式,；也標(biāo)配稱重澆水裝置。通過控制系統(tǒng)就可以進(jìn)行高分辨率成像,。該成像柜可通過較優(yōu)化的方式實(shí)現(xiàn)植株的方位生理生態(tài)與形態(tài)結(jié)構(gòu)成像分析,，用于較高通量植物表型成像分析測量、植物脅迫響應(yīng)成像分析測量,、植物生長分析測量,、生態(tài)毒理學(xué)研究,、性狀識別及植物生理生態(tài)分析研究等。系統(tǒng)成像柜標(biāo)配稱重和灌溉站,，可對每個(gè)植株均進(jìn)行進(jìn)行個(gè)性處理,。成像平臺是封閉區(qū)域，配有適合照像的光照條件,，可從不同觀察角度獲得穩(wěn)定圖像,，聚焦遠(yuǎn)處感興趣部分。成像柜可以容納備選一系列照相系統(tǒng),，用于非損害性圖像獲取,。除了上面提到的標(biāo)準(zhǔn)配置，WIWAM Imaging Box可設(shè)計(jì)成頂視-側(cè)視版本,，用于高達(dá)150cm盆栽植物的表型成像,，包含一個(gè)自上而下的鏡頭和一個(gè)水平鏡頭，可以從各個(gè)方面拍攝樣品圖像,。該成像柜也可集成光、溫度和濕度傳感器監(jiān)控環(huán)境,，詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)生長條件,。

室內(nèi)植物表型成像柜WIWAM Imaging Box優(yōu)勢

所有表型平臺均為SMO工程部門自主設(shè)計(jì)、針對課題組的研究項(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)針對具體項(xiàng)目提供有針對性的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,；針對客戶對表型設(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)娇蒲兄校欢嗥肳IWAM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,。該植物表型平臺可應(yīng)用到多個(gè)研究領(lǐng)域，包括植物生 長調(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

可見光RGB成像模塊

可見光RGB成像是所有高通量植物表型平臺的核心部分,，它分辨率高,、測量快速、科研中應(yīng)用多,、發(fā)表文章較多,，可以捕獲與植物生長和發(fā)育相關(guān)的大量參數(shù)。此外,，它們可以提供植物形態(tài)和結(jié)構(gòu)的測量,，并且包含顏色信息。參數(shù)如下：

葉面積,、植物緊實(shí)度／緊密度,、葉片周長,、偏心率、葉圓度,、葉寬指數(shù),、植物圓直徑、凸包面積,、植物質(zhì)心,、節(jié)間距、生長高度,、植物三維大高度和寬度,、相對生長速率、葉傾角,、節(jié)葉片數(shù)量,。

IT解決方案和儲存

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)?？赏瑫r(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。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。該平臺可以與高性能計(jì)算相連,，用于分析儲存數(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。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對來自平臺的稱重,，灌溉測量，環(huán)境數(shù)據(jù),，錯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)幾面對輸出文本進(jìn)行驗(yàn)證,，例如,，是否生長相關(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)的中國區(qū)總總代理，全面負(fù)責(zé)其系列產(chǎn)品在中國市場的推廣、銷售和售后服務(wù)