PlantEye - 3D Multispec plant scanner sensor

PlantEye 多光谱三维植物扫描仪

PlantEye是一款独特的植物传感器,将三维视觉成像和多光谱扫描分析功能有机结合在一起。在不破坏植物的前提下采集信息,实时提供精确、无人为因素影响的植物参数。

    • 非侵入式植物筛选 ——无需收割或移动
    • 每次扫描提供17+种植物参数——植物形态参数和光谱参数
    • 所有环境 ——阳光直射、下雨等恶劣环境下工作
    • 精准客观——高重复性的植物数据
    • 高通量 ——每天可多次扫描数千种植物
    • 降低成本 ——自动化植物评估  
    • 集成到任何系统 ——龙门架、传送设备、车辆
    • 支撑室内农场自动化——三维视觉、提供大量植物数据

特别适用于需要采集详细数据信息或大量培养植物的场景。PlantEye采用高质量标准,可以在生长室、实验室、温室和田间等任何环境下使用。

表型分析/记录自动化,我们的流程如下:

 

1、3D光谱扫描
 

PlantEye移动到农作物上方,采集三维多光谱信息 

PlantEye移动到植物上方,创建独特的3D模型。我们把3D成像与多光谱扫描分析功能有机结合起来,在每次采集了植物的三维信息点后,立即以4个波段的光扫描分析该点位并获得相关信息,并以高频率重复以上的循环。通过这种方法,我们可以在一个组合数据中包含了三维和多光谱信息,不需要依赖复杂的多传感器数据的融合算法。因此,我们一次性提供了形态参数和生理学参数。 

  • 三维和多光谱数据组合
  • 高精度
  • 不受照明条件影响
  • 全自动化
  • 扫描区间宽——日夜扫描

许多表型设备需要移动植物,成本昂贵,通量受限,影响植物的生长,而且有时无法移动植物,因为它生长在土壤里。这就是我们把传感器带到植物所在处的原因。

Tomate plant phenotyping 3D RGB NIR and NDVI
用PlantEye采集的,具有不同光谱扫描分析信息的番茄植株三维模型.

2. 3D模型
 

生成3D模型,计算植物参数

PlantEye适用于生长在托盘、试验田、甚至整个田地的植物扫描分析,生成3D植物模型。此模型以开放的PLY格式存储。同时,此植物模型是基于三维点阵云技术构成。每一数据点都包含以下信息:

  • 空间中的x、y、z坐标
  • 红色、绿色、蓝色和近红外光的反射率
  • 3D激光的反射率(940nm)

此3D模型可以在HortControl软件或任何其他3D分析软件中存储和访问。原始数据和计算的植物参数可以作为开源文件使用。

通过这些3D模型,我们计算出您的研究或具体应用所需的所有实时植物参数。

卷心菜| RGB双重扫描|浏览植物或整个田地的3D模型,获取详细信息

通过3D模型获取的光谱信息,我们能够计算归一化植被指数(NDVI)、增强型植被指数(EVI)、植被衰退指数(PSRI)等不同的光谱指数。例如,我们可以通过NDVI模型(下图)计算叶片是否健康等与植物衰老相关的许多参数。

Sugar Beet | NDVI | Single scan</span

甜菜| NDVI |浏览植物或整个田地的3D模型,获取详细信息

3、植物参数
 

我们可以测量哪些植物参数?

PlantEye自动计算出各种表型参数,如:

  • 植物生长
  • 数字生物量
  • 植物高度
  • 植物最大高度
  • 3D叶面积
  • 叶片投影面积
  • 叶片倾斜度
  • 叶面积指数
  • 叶倾角
  • 光穿透深度

PlantEye测量植物任一部分的光谱反射率。每个波长可以单独统计分析、计算和量化:

  • 颜色
  • 绿度
  • 叶绿素含量
  • 衰老
  • 含氮量

波长可以和光谱指数整合到一起。目前我们可以计算出最重要的指数,比如:

  • 归一化植被指数(NDVI)
  • 增强型植被指数(EVI)
  • 归一化色素叶绿素比率指数(NPCI)
  • 植被衰退指数(PSRI)
  • 更多指数正在不断开发

4、开始分析
 

HortControl可视化显示和分析您的数据

HortControl 是您设置实验、在本地储存和管理数据的核心软件。您可以在扫描后几秒内,使用HortControl工具箱对植物参数集进行可视化显示和分析。

  • 设置和控制实验
  • 数据可视化、整合和导出
  • 自动生成报告,如发芽报告或生长报告

HortControl的用户界面非常友好、易用,适合任何专业背景的员工使用。您可以从办公室或在田间访问HortControl 阅读更多 >

Growth dynamics (height in mm) visualized over time. Due to the high scan interval you can see clear day & night dynamics.

番茄植株的动态生长状况(高度单位mm)。足够长时间的数据很好地显示了叶片在一天中的变化情况。

 
应用和客户
 

应用

全球客户成功将PlantEye应用于以下情境:

  • 植物表型
  • 筛选
  • 疾病量化
  • 发芽试验
  • 生物分析
  • 质量控制
  • 农业自动化

使用Planteye
 

更多PlantEye 产品:

在您的实验室、温室和实地研究中使用PlantEye,可使表型分析过程变得异常简单。

TraitFinder - Easy digital plant phenotyping

植物表型分析轻松自动化

  • 易于集成
  • 实验室和温室
  • 每分钟扫描100株植物

TraitFinder专为实验室、气候室和温室的应用而设计,一次性可对5-100株植物进行扫描和分析。它使用PlantEye传感器,提取一系列形态参数和生理参数。阅读更多

FieldScan - Field Phenotyping

扫描温室和田间上万株植物

  • 高通量,每小时扫描数千个植物
  • 温室和田间
  • 即使是阳光直射

在植物研究或育种中使用FieldScan,将高精度与高通量表型分析相结合。此技术所带来的高质量、大数量的植物数据将极大地提高您的研究质量。阅读更多.

MicroScan - For small digital phenotyping tasks

数字植物表型无处不在

  • 易于集成
  • 实验室和温室
  • 方便运输和组装

MicroScan是实现现场自动化、小型数字化表型分析的灵活工具。对于想要进行现场作物数字化评估的人士来说,它也是一个理想工具。 阅读更多

 

PlantEye集成到您的系统中
 

PlantEye几乎可以集成到任何项目中

PlantEye可以集成到您现有的系统中,例如传送带、探测车、农业工厂或农业自动化解决方案。请联系我们,探讨所有的可能性。

 

下载
 

PlantEye生成的三维数据

下载PlantEye生成的三维数据文件。此外,它还包含三维数据图像和关于如何在开源3D软件CloudCompare中使用三维数据的技术帮助文档。.

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技术规格
 

 

技术规格:

  PlantEye F500
形态参数 10
光谱敏感区 380 – 900 nm
光谱波段 4 (RGB & NIR)
温度控制 Laser, LED & camera temp controlled
重量 8.3 kg
尺寸 440 x 210 x 99 mm
输入/输出 数字信号,可外部触发开/关,RS232/RS485*7通道高速TTL数据输出
测量速率 35 XZ-profiles / s
温度范围 -10…50 °C
工作湿度 0 – 100% rel.
激光等级 1M
供电需求 24 VDC nominal 10 – 36 VDC
功耗 50 W
防护等级 IP 65
数据传输 WiFi, Ethernet

Z 轴范围是从扫描仪向下测量的距离,所以它是从花盆或地面到扫描仪的最大距离。

Y轴分辨率(Vscan= 50mm/s)   1 mm
分辨率(Z轴范围40cm) X 0.19 mm
  Z < 0.1 mm
分辨率(Z轴范围120cm) X 0.7 mm
  Z 0.2 mm
分辨率(Z轴范围150cm) X 1.5 mm
  Z 0.5 mm