Rhizo-OBS BC環(huán)形地面根箱高通量表型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、Rhizo-OBS BC環(huán)形地面根箱高通量表型監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

水稻、小麥、玉米、蔬菜等大宗作物大批量種質(zhì)根系抗性高通量篩選

干旱、鹽堿、重金屬、低溫等多梯度非生物脅迫長(zhǎng)期對(duì)照試驗(yàn)

作物全生育期根系發(fā)育、細(xì)根周轉(zhuǎn)、根系衰老無損時(shí)序監(jiān)測(cè)

根際養(yǎng)分吸收、根系-微生物互作機(jī)理標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)照研究

林木、中藥材根系構(gòu)型、生物量批量鑒定

配套便攜式測(cè)量模塊，同步開展大田根系原位生態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)+田間數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)分析

適配場(chǎng)地：常規(guī)溫室、人工氣候室、根系專用培育實(shí)驗(yàn)室，僅需擺放不銹鋼貨架即可投產(chǎn)，無需大規(guī)模土建改造，場(chǎng)地適配性強(qiáng)，可快速開展試驗(yàn)。

二、工作原理

Rhizo-OBS系統(tǒng)采用環(huán)形倍速流水線架構(gòu)，將標(biāo)準(zhǔn)化培育根箱放置于帶傾斜工裝板的輸送環(huán)線，依靠自動(dòng)化流水線自動(dòng)完成根箱排隊(duì)、轉(zhuǎn)運(yùn)、定位成像全流程。根箱內(nèi)襯尼龍網(wǎng)配合45°~60°傾斜放置，依靠重力引導(dǎo)根系自然緊貼鋼化觀測(cè)玻璃，保證根系生長(zhǎng)形態(tài)完整暴露在觀測(cè)面，無需人工梳理即可獲得完整清晰的根系成像基礎(chǔ)。

成像工位搭載密閉CIS掃描設(shè)備，可根據(jù)研究需求選配全遮光高光譜暗室，分時(shí)采集RGB形態(tài)數(shù)據(jù)與高光譜生理數(shù)據(jù)；由PLC系統(tǒng)統(tǒng)籌流水線、光源、成像設(shè)備的時(shí)序動(dòng)作，保證每個(gè)工位動(dòng)作精準(zhǔn)銜接，采集完成的圖像自動(dòng)傳輸至工控機(jī)，由原廠自研RhizoGraph軟件完成AI根土分割與批量表型參數(shù)計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)根系樣品24小時(shí)不間斷全自動(dòng)循環(huán)檢測(cè)，無需人工值守。

三、功能特點(diǎn)

流水線高通量不間斷作業(yè)：環(huán)線配備多組緩沖工位，根箱轉(zhuǎn)運(yùn)過程無需停機(jī)等待。

根箱貼壁培育設(shè)計(jì)：采用尼龍網(wǎng)+傾斜工裝組合設(shè)計(jì)，根系自然完整貼合觀測(cè)面，細(xì)根、根尖無土壤掩埋遮擋，成像數(shù)據(jù)完整無缺失，無需人工梳理根系即可獲得高質(zhì)量原始數(shù)據(jù)，節(jié)省大量人工處理時(shí)間。

高精度時(shí)序定位對(duì)比：成像工位采用頂升定位設(shè)計(jì)，不同生育期采集的時(shí)序圖像重合度高，可實(shí)現(xiàn)不同時(shí)期樣品的精準(zhǔn)對(duì)比，細(xì)微生長(zhǎng)差異可精準(zhǔn)量化，試驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)性強(qiáng)。

多模式成像配置：標(biāo)配密閉CIS掃描，機(jī)身自帶均勻內(nèi)置光源，無需額外搭建遮光棚，不受室內(nèi)環(huán)境光、日光反光干擾，成像質(zhì)量穩(wěn)定；可升級(jí)全遮光高光譜暗室，同步產(chǎn)出根系形態(tài)+生理光譜兩類數(shù)據(jù)，滿足機(jī)理類高水平研究的數(shù)據(jù)需求。

配套分析軟件：原廠自研RhizoGraph分析軟件，內(nèi)置深度學(xué)習(xí)AI根土分割模型，可自動(dòng)區(qū)分活根、衰根與土壤雜質(zhì)，批量輸出全套形態(tài)、光譜生理指標(biāo)，支持時(shí)序?qū)Ρ确治觥?

四、技術(shù)指標(biāo)

1. 輸送系統(tǒng)：環(huán)形重載不銹鋼倍速鏈，負(fù)載≥30kg/m，輸送速度 100~150mm/s 可調(diào)，配備≥20 套緩沖阻擋工位；成像工位頂升定位精度≤2mm，工裝傾斜角度 45°~60° 可調(diào)，環(huán)線首尾支持?jǐn)U容。

2. 標(biāo)準(zhǔn)培育根箱：?jiǎn)蜗涑叽?100cm×60cm×15cm，空箱自重≥10kg，單箱裝土≥5kg；304 不銹鋼框架 + 8mm 超白鋼化玻璃，防腐等級(jí) C4，標(biāo)配 100 套可按需增減。

3. 基礎(chǔ) CIS 成像：掃描分辨率≥600DPI，行頻≥5KHz，自帶一體化均勻光源，單次完整掃描根箱觀測(cè)面，無圖像拼接、無反光畸變。

4. 可選高光譜成像：支持 380-800nm/400-1000nm/900-1700nm 多波段選配，光譜通道≥900，全密閉電動(dòng)遮光暗室，RGB、高光譜分時(shí)獨(dú)立采集。

5. 分析軟件：自研 RhizoGraph 根系分析平臺(tái)，AI 根土分割；自動(dòng)計(jì)算總長(zhǎng)、直徑、分形、拓?fù)洹DVI/PRI 等 40 余種植被指數(shù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出 Origin、R 繪圖格式。

6. 環(huán)境適配：運(yùn)行溫度 0℃~50℃，相對(duì)濕度 0~90% RH 無凝露，常規(guī)硬化地坪即可；大批量配置可增設(shè) C35 鋼筋混凝土地基提升穩(wěn)定性。

產(chǎn)地：澳作 中國(guó)