太(tai)陽(yang)輻射照射到(dao)植(zhi)物葉(ye)片(pian)上(shang)，其(qi)中(zhong)的(de)藍(lan)色(se)波(bo)段(duan)和(he)紅(hong)色(se)波(bo)段(duan)大部分被(bei)葉(ye)片(pian)吸收進行(xing)光合作用(yong)，另壹部分（包(bao)括(kuo)綠(lv)色(se)波(bo)段(duan)、紅(hong)外波(bo)段(duan)等(deng)）以(yi)反射光的形式返回(hui)到(dao)大(da)氣中(zhong)，少(shao)量(liang)以(yi)熒光的形式發(fa)射到(dao)大(da)氣中(zhong)，還(hai)有部分(fen)則以熱的形式耗(hao)散。通(tong)過對葉(ye)片(pian)反射光成像測(ce)量分(fen)析(xi)（RGB彩(cai)色(se)成(cheng)像、多光譜(pu)或(huo)高(gao)光譜(pu)成(cheng)像(xiang)等(deng)）、多光譜(pu)熒光成像測(ce)量分(fen)析(xi)及(ji)葉(ye)片(pian)溫度測(ce)量分(fen)析(xi)（紅(hong)外熱成像(xiang)），可以全面(mian)分析植(zhi)物的(de)性(xing)狀特(te)征(zheng)包(bao)括(kuo)外部(bu)形態(tai)顏色(se)、光合作用(yong)效率(lv)、氣孔動(dong)態(tai)、次級代謝等(deng)形態(tai)與生(sheng)理(li)生(sheng)態(tai)特征，使(shi)植(zhi)物表型數字化(hua)、生(sheng)理(li)生(sheng)態(tai)及功能(neng)可(ke)視化(hua)。

    模塊式植(zhi)物(wu)表型成像(xiang)分析(xi)系(xi)統(tong)由(you)植物(wu)多光譜(pu)熒光成像單元(yuan)、紅(hong)外熱成像(xiang)單元(yuan)、RGB彩(cai)色(se)成(cheng)像單元(yuan)等(deng)組(zu)成(cheng)，可(ke)全(quan)面分(fen)析(xi)植(zhi)物(wu)葉(ye)片(pian)及(ji)冠層的(de)形態(tai)結構、顏色(se)、光合作用(yong)、生(sheng)理(li)狀態(tai)、氣孔動(dong)態(tai)、生(sheng)化(hua)色(se)素分布、脅迫生(sheng)理(li)等(deng)，是目(mu)前市場上(shang)配(pei)置最(zui)靈(ling)活、功(gong)能(neng)*、性(xing)價比(bi)最(zui)高(gao)的(de)植物表型與生(sheng)理(li)生(sheng)態(tai)觀測(ce)分析(xi)系(xi)統(tong)。

中(zhong)圖：西葫(hu)蘆(lu)感(gan)染(ran)病(bing)原菌成像(xiang)分(fen)析，其中(zhong)(a)為(wei)RGB彩(cai)色(se)成(cheng)像、(b)為紅(hong)外熱成像(xiang)、(c)為F520綠(lv)色(se)熒光成像、(d)為(wei)F520/F680綠(lv)紅(hong)熒光比(bi)值成像(xiang)；下(xia)圖：向(xiang)日(ri)葵幼苗列當(dang)寄生(sheng)後的多光譜(pu)熒光成像

主要(yao)功(gong)能(neng)特(te)點與技(ji)術指(zhi)標：

• 植(zhi)物(wu)多光譜(pu)熒光成像技(ji)術，可(ke)以對具有4個(ge)特(te)征性(xing)波(bo)峰的(de)植(zhi)物熒光光譜(pu)進(jin)行(xing)成(cheng)像分析，進(jin)而(er)可全(quan)面分析植(zhi)物(wu)初級(ji)代謝（光合效率）、次(ci)級(ji)代謝、生(sheng)理(li)生(sheng)態(tai)、脅迫與抗性(xing)篩選等(deng)
• 可選配UV紫外光、白色(se)LED光源(yuan)（用(yong)於(yu)模擬自然(ran)光源(yuan)）、青(qing)色(se)LED光源(yuan)（用(yong)於(yu)氣孔功(gong)能(neng)研究）、綠色(se)LED光源(yuan)、紅(hong)色(se)LED光源(yuan)、藍(lan)色(se)LED光源(yuan)等(deng)不(bu)同(tong)激(ji)發(fa)光源(yuan)
• 可對UV紫外光激發的4個(ge)波(bo)峰的(de)熒光進行(xing)成(cheng)像分析，包(bao)括(kuo)蘭(lan)光440nm（F440）、綠光520nm（F520）、紅(hong)光690nm（F690）和(he)遠紅(hong)外740nm（F740），其(qi)中(zhong)F440和(he)F520統(tong)稱(cheng)為BGF，由(you)表皮及葉(ye)肉細胞(bao)壁(bi)和(he)葉(ye)脈(mai)發出，F690和(he)F740為葉(ye)綠(lv)素熒光Chl-F
• 紅(hong)外熱成像(xiang)分析單元(yuan)可(ke)測(ce)量分(fen)析(xi)葉(ye)片(pian)溫度的(de)異(yi)質(zhi)性(xing)分布，並通過選區(qu)（ROI）工具得(de)到(dao)不(bu)同(tong)區(qu)域的(de)最(zui)高(gao)溫度、最(zui)低(di)溫度、平均溫度、溫度分(fen)布頻率直(zhi)方圖等(deng)，依次進(jin)壹(yi)步(bu)分析氣孔導(dao)度、水分(fen)脅(xie)迫(po)等(deng)
• 40倍(bei)RGB成像(xiang)可以對植物形態(tai)及顏色(se)進(jin)行(xing)分(fen)析，既可明(ming)察秋毫(hao)到(dao)氣孔分(fen)布，又可大(da)視野宏觀成(cheng)像分析(xi)
• 配置靈(ling)活、使(shi)用(yong)方便(bian)，可(ke)選配不(bu)同(tong)單元(yuan)組(zu)合(he)
• 適於(yu)植(zhi)物葉(ye)片(pian)、植(zhi)物幼苗及(ji)小(xiao)型全株(zhu)植物(wu)，紅(hong)外熱成像(xiang)可應(ying)用(yong)於(yu)植(zhi)物冠層或(huo)多株植物成(cheng)像(xiang)分(fen)析
• 應(ying)用(yong)於(yu)作(zuo)物遺(yi)傳(chuan)育種(zhong)、遺(yi)傳(chuan)組(zu)學與(yu)表型組(zu)學研究、植物生(sheng)理(li)生(sheng)態(tai)學、植(zhi)物脅迫生(sheng)理(li)、抗性(xing)篩選等(deng)領(ling)域(yu)

技(ji)術指(zhi)標：

• 紅(hong)外熱成像(xiang)單元(yuan)：
  • 非(fei)制(zhi)冷紅(hong)外焦平面檢測(ce)器(qi)（uncooled VOx microbolometer），已(yi)經(jing)過歐(ou)盟(meng)標註(zhu)校準，可(ke)直(zhi)接(jie)測(ce)量溫度，包(bao)括(kuo)每(mei)個(ge)像(xiang)素點的溫度等(deng)
  • 分辨率(lv)：640x512像素
  • 光譜(pu)範(fan)圍(wei)：7.5～13.5μm
  • 溫度測(ce)量範(fan)圍(wei)：-25～150°C
  • 靈(ling)敏度(du)：≤0.03℃（30mK）@ 30℃
  • 幀頻：9Hz或30Hz，最(zui)大(da)60Hz
  • 數據傳(chuan)輸：USB-3或千(qian)兆以太(tai)網
  • 19mm光學鏡(jing)頭，視野32℃x26℃，可(ke)選配13mm鏡(jing)頭或35mm鏡(jing)頭
  • 具備(bei)視頻模式和(he)快(kuai)照模式
  • 具備(bei)14種(zhong)調色(se)板供(gong)任(ren)意選擇，可多樣(yang)化(hua)設(she)置(zhi)熱成像(xiang)假(jia)彩(cai)色(se)
  • 具備(bei)差(cha)值功能(neng)，可(ke)內查圖像形成平滑影(ying)像以(yi)避免(mian)像(xiang)素化(hua)
  • 可(ke)通過軟(ruan)件設置大氣溫度、濕(shi)度(du)、距離等(deng)參(can)數
  • 具備(bei)等(deng)溫模式功(gong)能(neng)，包(bao)括(kuo)以(yi)上(shang)、壹(yi)下(xia)、之(zhi)間、及以下(xia)與以(yi)上(shang)四(si)種等(deng)溫模式
  • 結果在線(xian)報告(gao)功(gong)能(neng)，自動(dong)顯示熱影(ying)像、時距圖及影(ying)像參(can)數如發(fa)射率、反射溫度、大(da)氣溫度、濕(shi)度(du)、外部(bu)光距離、傳(chuan)播(bo)等(deng)
  • 影(ying)像處(chu)理軟(ruan)件具備(bei)ROI選區(qu)功能(neng)，包(bao)括(kuo)點(dian)、線(xian)、折線(xian)、矩(ju)形等(deng)，並(bing)可(ke)進行(xing)分(fen)區(qu)處理(li)，每(mei)個(ge)ROI即(ji)時顯(xian)示最(zui)小(xiao)溫度、最(zui)高(gao)溫度、平均溫度等(deng)
  • 熱掃(sao)描功(gong)能(neng)及(ji)熱剖面(mian)功能(neng)：可(ke)在線(xian)可視化(hua)顯(xian)示(shi)線(xian)型ROI溫度值、溫度剖(pou)面(mian)圖
  • 所(suo)有ROI工具的溫度值均可顯(xian)示在(zai)時距圖中(zhong)
  • 防(fang)護級：IP65
  • 工作(zuo)溫度：-15°C～+50°C 
  • 支(zhi)持(chi)GPS信(xin)息(xi)，可將(jiang)位置信(xin)息(xi)顯示(shi)在谷(gu)歌地圖上(shang)
• 植(zhi)物多光譜(pu)熒光成像
  • 成(cheng)像(xiang)面積20x20cm
  • 紫外光激發多光譜(pu)熒光成像包(bao)括(kuo)F440、F520、F690、F740四(si)個(ge)波(bo)段(duan)的熒光成像
  • 高(gao)分(fen)辨率(lv)CCD鏡(jing)頭，20fps、1360x1024像素，有效像(xiang)素大小為6.45μm，高(gao)速USB 2.0 (480Mbits/sec)，可像(xiang)素疊加（binning）以提高靈(ling)敏度(du)（2x2，3x3，4x4）；具備(bei)視頻模式和(he)快(kuai)照模式
  • 自動(dong)測(ce)量分(fen)析(xi)功(gong)能(neng)（無(wu)人值守）：可(ke)預設(she)1個(ge)或(huo)2個(ge)試驗程序(xu)，系(xi)統(tong)可(ke)自動(dong)測(ce)量儲存(cun)
  • 激發光源(yuan)包(bao)括(kuo)紫(zi)外光、藍色(se)光源(yuan)、紅(hong)橙(cheng)色(se)光源(yuan)，通(tong)過紫(zi)外激(ji)發(fa)熒光與紅(hong)光LED激發熒光，可以分析(xi)植(zhi)物(wu)類黃酮相(xiang)對含(han)量等(deng)
  • 成像分(fen)析軟(ruan)件具Live（實(shi)況(kuang)測(ce)試）、Protocol（實(shi)驗(yan)程序(xu)選擇）、Pre-processing（成像(xiang)預處(chu)理(li)）、Result（成像(xiang)分析結果）等(deng)功(gong)能(neng)菜單
  • 成(cheng)像預處(chu)理(li)可以(yi)自動(dong)選區(qu)或手動(dong)選擇不(bu)同(tong)形狀、不(bu)同(tong)數量、不(bu)同(tong)位置的(de)區(qu)域（Region of interest，ROI），成(cheng)像(xiang)分(fen)析結果包(bao)括(kuo)高(gao)時間解析度熒光動態(tai)圖、直方圖、不(bu)同(tong)參(can)數成像(xiang)圖、不(bu)同(tong)ROI的(de)熒光參(can)數列表等(deng)
  • Protocol實(shi)驗(yan)程序(xu)可自由(you)編輯(ji)，也(ye)可(ke)利(li)用(yong)Protocol菜單中(zhong)的(de)向(xiang)導(dao)程序(xu)模版客戶(hu)自由(you)創建新(xin)的實(shi)驗(yan)程序(xu)
  • 多種Protocols供選配和(he)自動(dong)運行(xing)，包(bao)括(kuo)Fv/Fm、Kautsky誘導(dao)效(xiao)應(ying)、葉(ye)綠(lv)素熒光淬滅(mie)曲線(xian)、光響應(ying)曲線(xian)等(deng)
  • 具備(bei)系(xi)統(tong)自動(dong)重復(fu)運行(xing)功(gong)能(neng)，可無人值守自動(dong)循環完成(cheng)選定的實(shi)驗(yan)程序(xu),重(zhong)復(fu)次數及間隔(ge)時間客戶(hu)自定(ding)義,成像測(ce)量數據自動(dong)按時間日期存(cun)入計(ji)算(suan)機(ji)
  • 高(gao)度可調(tiao)，以適應(ying)不(bu)同(tong)高(gao)度(du)植(zhi)株成像分(fen)析，最(zui)大(da)植(zhi)株高度50cm，可根據(ju)客戶(hu)需求定制(zhi)不(bu)同(tong)高(gao)度(du)

3. NDVI與(yu)PAR吸收成像模塊：630nmLED紅(hong)色(se)光源(yuan)和(he)740nm LED紅(hong)外光源(yuan)，可(ke)對PAR（光合有效輻(fu)射）吸收及植物光譜(pu)反射指數NDVI成像(xiang)分析(xi)

4. 可(ke)對綠色(se)熒光蛋白GFP進行(xing)成(cheng)像分析，可(ke)選配YFP成像(xiang)分析(xi)

5. RGB成像：科(ke)研級RGB成(cheng)像鏡(jing)頭，分辨率(lv)2592x1944像(xiang)素，信噪比(bi)54dB，1-40x放大(da)，最(zui)小(xiao)視野6.1x7.9mm（40x），最(zui)大(da)視野20.8x25.4；可分析(xi)葉(ye)面(mian)積、長度、寬(kuan)度、周(zhou)長、比(bi)值、綠度(du)指(zhi)數、顏色(se)分(fen)級分析(xi)、頻率直(zhi)方圖等(deng)

應(ying)用(yong)案(an)例(li)與近(jin)期代表性(xing)參(can)考文(wen)獻(xian)：

西葫(hu)蘆(lu)感(gan)染(ran)軟(ruan)腐病(bing)菌（Dickeya dadantii）RGB彩色(se)成(cheng)像、多光譜(pu)熒光成像及紅(hong)外熱成像(xiang)分析（引(yin)自Maria L. Perez-Bueno等(deng)，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