Système de phénotypage hyperspectral des plantes IN-Pheno100
Paramètres de mesure
Morphologie : largeur de la plante (face), largeur de la plante (côté), hauteur de la plante, rapport largeur/hauteur, compacité, excentricité, rondeur, rectangularité, rapport d’aspect du rectangle, dimension fractale, longueur totale du squelette, longueur moyenne des bandes, nombre d’extrémités, nombre de points de ramification, nombre de niveaux de ramification, angle de ramification, aire projetée (vue de profil), aire projetée (vue de dessus), rapport des aires projetées, périmètre de l’enveloppe convexe (vue de profil), périmètre de l’enveloppe convexe (vue de dessus), rapport des périmètres des enveloppes convexes, poids frais total
Couleur : (Vue de dessus et vue de côté) R, V, B, L, a, b (Paramètres de laboratoire par défaut : source lumineuse D65, angle de vue de l’observateur : 2°), H, S, V, gris
Texture : contraste, corrélation, entropie, ASM (moment d’ordre deux), deuxième moment, troisième moment, quatrième moment (moment d’ordre quatre), homogénéité, dissimilarité, variance (variance des niveaux de gris), variance totale, moyenne totale, variance de différence (variance de différence globale), SSIM (indice de similarité structurelle)
Hyperspectral : NDVI (Indice de végétation par différence normalisée), GNDVI (NDVI vert), NLI (Indice de végétation non linéaire), EVI (Indice de végétation amélioré), SAVI (Indice de végétation ajusté au sol), DVI (Indice de végétation par différence), RDVI (Indice de végétation par différence renormalisée), TVI (Indice de végétation triangulaire), MSR (Rapport simple modifié), SPVI (Rapport d’ajustement au sol), OSAVI (Indice de végétation ajusté au sol optimisé), MSAVI2 (Indice de végétation ajusté au sol modifié 2), EVI2 (Indice de végétation amélioré à double bande), MTVI2 (Indice de végétation triangulaire modifié 2), MCARI (Rapport d’absorption de la chlorophylle modifié), TCARI (Indice de chlorophylle à trois bandes), GCI (Indice de verdure de la chlorophylle), CVI (Indice de végétation de la chlorophylle), GM1 (Gitelson-Meri 1), GM2 (Gitelson-Meri 2), MTCI (Indice de chlorophylle de Melbourne), CIred edge (indice de chlorophylle à bord rouge), REIP (position du bord rouge), PRI570 (indice de réflectance photochimique à 570 nm), NIRv (réflectance de la végétation dans le proche infrarouge), NIRvP (produit de la réflectance de la végétation dans le proche infrarouge du rayonnement photosynthétiquement actif), VOG (indice de bord rouge), ARI (indice de réflectance des anthocyanes), ARI2 (indice de réflectance des anthocyanes 2), FLAV (indice des flavonoïdes), SIPI (indice des pigments insensibles à la structure), CRI550 (indice des caroténoïdes 1), CRI700 (indice des caroténoïdes 2), WI (indice d'humidité), WBI (indice de zone hydrique), PSRI (indice de réflectance de la sénescence des plantes), NPCI (indice normalisé de stress des plantes), RENDVI (NDVI à bord rouge), REP (position du bord rouge), PRI (indice de réflectance photochimique), Vog1 (Vogelmann 1), Vog2 (Vogelmann 2), DATT (indice d'azote), RSRI (pourriture de la panicule du riz indice), pente NIR (proxy de texture/dureté), indice de maturité 1 (combinaison couleur-structure), indice de maturité 2 (combinaison pigment-eau), BGI2 (indice bleu-vert 2), ARI3 (indice d'algues aquatiques), BGI1 (indice bleu-vert 1), NDCI (indice de chlorophylle a normalisé), NPQI (indice d'algues normalisé), GFP (protéine fluorescente verte), YFP (protéine fluorescente jaune), RFP (protéine fluorescente rouge), mRFP (protéine fluorescente rouge), FLuc (luciférase de luciole), RLuc (luciférase de Renella)
Paramètres techniques
Hauteur de la plante : 300-1000 mm mm
Largeur de la plante : 100-500 mm
Poids frais de la plante : 100-75000 g
Gamme hyperspectrale : 400-1000 nm
Résolution spectrale : supérieure à 2,5 nm
Canaux spectraux : 1200
Source lumineuse : Lampe halogène de haute qualité à faible scintillement
Dimensions de la boîte : 1500 mm (L) × 830 mm (l) × 2140 mm (H)
Fonctions des instruments
1. Adaptation d'image : Le système évalue automatiquement la taille de la plante et capture automatiquement des images en fonction des résultats de mesure ; dans le cas de très grandes plantes, 1. **Assemblage et traitement automatiques des images :** Le système assemble et traite automatiquement les images.
2. **Capteurs de température et d'humidité :** Les capteurs de température et d'humidité intégrés fournissent un retour d'information en temps réel sur l'environnement interne.
3. **Commandes des instruments :** Un écran tactile externe de 10 pouces permet de visualiser la température et l’humidité intérieures, de régler l’intensité lumineuse intérieure, l’ouverture et la fermeture des portes, ainsi que l’éclairage extérieur. Le fonctionnement peut également être contrôlé par un logiciel informatique.
4. **Fonctionnement de l'objectif :** En fonction de la taille de la plante photographiée, les utilisateurs peuvent contrôler le moteur via un logiciel pour lever ou abaisser l'objectif et le boîtier de l'appareil photo afin de trouver la position de prise de vue la plus appropriée.
5. **Résolution de la caméra :** L'unité d'imagerie optique du système prend en charge jusqu'à 12 mégapixels, et les utilisateurs peuvent sélectionner la résolution appropriée selon leurs besoins.
6. **Imagerie 3D :** À partir de séquences d’images multivues, le système utilise des algorithmes de vision par ordinateur pour générer dynamiquement des modèles 3D haute précision de la plante. Ces modèles permettent une mise à l’échelle, une rotation et une translation arbitraires dans l’espace 3D réel, et peuvent analyser quantitativement les paramètres phénotypiques de la plante en son centre spatial, tels que sa hauteur, le volume de son couvert et les angles de ramification, réalisant ainsi un passage direct de l’observation 2D à l’analyse 3D.
7. **Téléchargement dans le cloud :** Liaison des appareils... Après la numérotation, les données des paramètres phénotypiques des plantes analysées peuvent être enregistrées dans le cloud, et les données du cloud peuvent être consultées à tout moment ;
8. Mise au point et zoom : Le système prend en charge la mise au point automatique et la mise au point manuelle par l’utilisateur via le logiciel. Le mode de mise au point peut être modifié dans les paramètres du logiciel. Le système prend également en charge le zoom optique, permettant à l’utilisateur d’ajuster manuellement la position de l’objectif dans le logiciel.
9. Visualisation des données : L'interface de visualisation des enregistrements résume les résultats d'analyse des paramètres de morphologie, de couleur et de texture, permet de visualiser les détails des résultats et permet de supprimer tout résultat d'analyse ; l'interface de visualisation des résultats d'analyse hyperspectrale affiche les données hyperspectrales brutes, les résultats de calcul pour 58 paramètres et un graphique linéaire hyperspectral ;
10. Acquisition hyperspectrale : La caméra hyperspectrale est pré-calibrée lors de l’installation. Après le paramétrage de l’acquisition, les données hyperspectrales peuvent être acquises directement. Après l’acquisition, il est possible d’exporter des fichiers SPE spectraux et des fichiers numériques hyperspectraux de zones spécifiées, et d’enregistrer des images hyperspectrales.
11. Analyse hyperspectrale : Dans l’interface d’analyse hyperspectrale, le logiciel utilise des formules universelles standard pour effectuer des calculs à partir des données hyperspectrales acquises. Les résultats de ces calculs sont enregistrés dans le fichier `lysis_result.json`.
12. Acquisition et analyse de données à haut rendement : temps d’acquisition 40 secondes/installation ; temps d’analyse 30 secondes/installation
13. Exportation : Permet d'exporter les résultats d'analyse individuels ou tous les résultats ; prend en charge l'exportation manuelle des vidéos d'affichage du modèle 3D.
14. Modification : Permet de modifier le chemin d'exportation des résultats d'analyse, le chemin de stockage du modèle et le chemin d'enregistrement vidéo dans l'interface des paramètres du logiciel.
15. Langue : Permet de basculer en un clic entre le chinois et l'anglais dans l'interface du logiciel.
16. Le logiciel fournit une sous-routine associée pour tester la résolution maximale de l'ordinateur.
17. Pesage : Pese automatiquement la plante après qu'elle a été placée sur le plateau tournant et affiche le résultat de manière synchrone sur l'interface du logiciel.
18. Conception mobile : Boîtier intégré, supporte le placement et le déplacement dans n'importe quel emplacement intérieur.
19. Spécifications de sécurité : L'instrument est équipé de divers commutateurs de détection, capteurs et limiteurs conformément aux spécifications de conception afin d'éviter les erreurs de manipulation de l'utilisateur ou les problèmes de surcourse.
20. Système informatique : Système d'exploitation Windows, carte graphique NVIDIA (minimum 8 Go de VRAM), au moins 8 Go de RAM, processeur CPU i5 minimum.


