托普云农无人车式植物高通量表型采集分析平台是一款针对田间与温室环境设计的智能化植物表型采集系统。它以自走式无人车为载体，集成可见光、高光谱、热红外、激光雷达等多种成像技术，集自动巡航、数据采集与分析于一体，实现对植物冠层、长势、营养等表型参数的高通量、无损化测量。适用于遗传育种、植物生理学、植物病理学、生态学、环境科学、植物保护等研究领域。

产品介绍

托普云农无人车式植物高通量表型采集分析平台是一款针对田间与温室环境设计的智能化植物表型采集系统。它以自走式无人车为载体，集成可见光、高光谱、热红外、激光雷达等多种成像技术，集自动巡航、数据采集与分析于一体，实现对植物冠层、长势、营养等表型参数的高通量、无损化测量。适用于遗传育种、植物生理学、植物病理学、生态学、环境科学、植物保护等研究领域。

适用场景

适用于田间或温室内，地表含田垄或田间道的场景。

型号区别

核心功能亮点

1、智能自主作业平台

(1) 自主行走与避障：采用RTK+激光SLAM+视觉导航融合技术，具备自主行走与避障能力，适应复杂田间环境。

(2) 智能路线规划：支持在软件端预先规划行驶路线，实现全自动巡航采集。

2、高通量表型采集

(1) 集成多种成像单元：平台可配置可见光、高光谱、深度成像（可替代激光雷达）等多种成像单元，满足全方位表型信息获取需求。

(2) 测量参数：

①　可见光成像：可解析植物宽幅、窄幅、绿色面积占比、黄色面积占比、投影面积、凸包面积、凸包周长、R/G/B颜色分量、RHS比色、平均色相、平均饱和度、平均亮度、平滑度、均匀性、紧实度、偏心率、圆度、相关性、能量等指标

②　高光谱成像：可计算植物冠层光谱特征曲线，以及光谱指数如NDVI、GVI等三十个常用植被指数的获取，叶绿素含量、冠层氮含量等生物学参数的分析，用于解析植物组分含量变化、营养状况以及病害发生情况

③　红外热成像：可计算冠层平均温度、最高温度、最低温度，可形成温度分布图、区域温度分析。

④　深度成像：测量参数：株高、叶面积、叶面积指数、投影面积、植物群冠层覆盖度、植物群冠层高度均值、植物群冠层幅长均值、植物群冠层幅宽均值、叶面积密度等。

⑤　激光雷达：测量株高、叶面积、叶面积指数、投影面积、植物群冠层覆盖度、植物群冠层高度均值、植物群冠层幅长均值、植物群冠层幅宽均值、叶面积密度等。

3、全自动数据解析

(1) 软件一体化控制：通过专业软件平台，可集中控制所有成像单元的自动化采集与数据分析存储。

(2) 自动化参数解析：内置多种作物解析模型与算法，根据成像模块自动解析多项作物表型参数和生理参数。

(3) 数据可视化分析：支持按时间序列展示图表统计，直观呈现数据变化趋势，辅助深度数据挖掘。

4、安全有保障

(1) 安全防护设计：集成限位装置、急停按钮、声光报警（1米安全检测）及故障警报，保障人机作业安全。

(2) 数据安全保障：采用安全传输协议，存储空间支持扩容，确保数据存储与传输安全可靠。

5、扩展与定制化服务

(1) 环境监测扩展：可选配气象传感器，实时同步采集温湿度、光照等植物生长环境数据。

(2) 高度定制化：可根据用户具体作物与研究需求，提供定制化的检测方案与软件功能开发，并提供软件永久升级服务。

主要技术参数

1、无人车移动单元

移动方式：四轮独立驱动独立转向

续航时长：≥6小时连续工作（平均）

充电电压：AC 220V

2、可见光成像单元

传感器类型：全彩高分辨率RGB工业相机

相机数量：1个

每区域拍摄图像帧数：1

数据存储：excel格式自动存储

3、高光谱成像单元

分光方式：透射光栅

光谱范围：400~1000nm

光谱分辨率：2.5nm

图像分辨率：1920*1920

成像光源：低频闪高光质卤素灯光源

数据存储：excel格式自动存储

4、深度成像单元

激光波长：850nm

安全等级：Class 1

深度测量范围：NFOV unbinned：0.5m~3.86m；NFOV binned：0.5m~5.46m；WFOV unbinned：0.25m~2.88m；WFOV binned：0.25m~2.21m

测量精度：相对精度：随机误差标准差≤17mm；绝对精度：典型系统误差<11 mm+0.1%的距离（无多路径干扰）

物体表面反射率：15%到95%

5、激光雷达单元

激光等级：一级安全激光

测距范围：0.1~20m

采集视场角：水平360°，垂直300°

测量精度：<3mm@1m

控制操作：大尺寸电阻触摸屏、WIFI无线遥控操作

6、红外热成像单元

测温范围：-20℃~+150℃,0~650℃

精度：±2℃或读数的±2%

热灵敏度/NETD：≤40mK

光谱范围：7.5μm~14μm

红外分辨率：640*512

帧频：25Hz

响应波长：短波

探测器类型：单元红外探测器

测量方式：非接触式

工作温度：非制冷型