
專為育種家與野外工作者打造的“移動表型方艙",解決固定平臺無法下田、人工測量標準不一、數據采集與分析脫節的痛點。
一、 系統定位:打破空間限制的“移動表型工作站"
托普云農便攜式高通量表型采集分析平臺(核心涵蓋 TP-BX-2 系列桿式系統、TP-plant-SC 手持系統及 TP-PhenoMS 移動箱體)并非單一設備,而是一套模塊化、可拆卸的輕量化數據采集生態。它通過“快拆硬件+移動端AI"的組合,將原本局限于實驗室的高通量表型能力,延伸至田間、溫室、種質資源圃等非標準復雜環境。
三大形態與適用場景:
桿式多光譜系統(TP-BX-2):采用航空快拆鎖扣,單人即可組裝。可搭載多光譜、高光譜、深度相機及熱成像模塊,適用于大田作物群體的長勢與脅迫監測。
手持式采集系統(TP-plant-SC):整機輕量化(<5kg),配合手機App實現“拍攝-分析"一體化,適用于低矮作物(<1m)的快速原位篩查。
移動箱體系統(TP-PhenoMS):自帶電源與抽拉載具的立式箱體,適用于花卉、葉片、種子等小型樣品的野外臨時實驗室級分析。
二、 解決四大野外科研與育種痛點
痛點1:大型固定平臺“下不了地",樣本搬運損耗大
傳統困境:大型表型平臺需將植株從田間挖取運回實驗室,不僅破壞根系、改變生長狀態,且無法獲取真實的原位環境數據。對于分散的種質資源圃,設備移動成本。
平臺方案:設備找人,而非人找設備。桿式系統(TP-BX-2)支持快速拆解裝車,箱體系統(TP-PhenoMS)自帶移動電源。可在田間地頭直接搭建標準化成像環境,實現原位無損測量,避免樣本二次損傷。
痛點2:田間數據“靠目測",主觀誤差難控
傳統困境:田間調查依賴卷尺、葉面積儀及人眼打分(如病害等級、葉色),不同人員、不同時間點的測量標準波動大,數據可重復性差,難以滿足QTL定位對數據精度的要求。
平臺方案:標準化成像+算法定量。系統在暗箱或遮光罩內自動采集,排除環境光干擾。AI算法自動輸出株高、展幅、投影面積、NDVI等量化指標,株高測量誤差<1%,將主觀描述轉化為客觀數據。
痛點3:采集與解析“兩張皮",數據流轉慢
傳統困境:傳統流程需先拍照,再導入電腦用軟件分析,流程繁瑣。在無網絡信號的偏遠田間,數據無法及時驗證,易導致無效采樣。
平臺方案:端側智能+實時反饋。手持系統(TP-plant-SC)通過手機App實現邊拍邊析,現場即可查看株高、覆蓋度等結果。數據自動附帶時間、GPS位置元數據,支持離線作業,極大提升野外工作效率。
痛點4:單一傳感器“看不全",生理機制難關聯
傳統困境:便攜設備往往只能獲取RGB圖像,難以同時獲取植物的三維結構、水分脅迫(熱成像)及氮素狀況(高光譜)等多維信息。
平臺方案:模塊化多模態融合。TP-BX-2系列支持“深度相機+高光譜+熱成像"的靈活組合。單次采集即可同步獲取形態(3D點云)、生理(葉綠素)、脅迫(冠層溫度)數據,為逆境生物學研究提供全維度表型支撐。
三、 核心功能
1、便攜式硬件設計
可拆卸式硬件:航空快拆鎖扣+防呆定位銷,單人即可完成組裝/拆卸,便于攜帶。
2、自動化數據解析
智能表型解析:基于人工智能算法對圖像及單株進行分割和處理計算,可計算出苗率、植株展幅、株高、投影面積、凸包面積、RGB顏色分量及占比等形態及顏色表型性狀指標。
3、專業分析平臺
配備表型分析軟件:可將現場采集的圖像上傳平臺,進行圖像處理、表型分析與數據管理。
數據分析:可批量對圖像進行表型分析,分析圖與結果支持一鍵導出。
4、定制化設計
選配氣象環境監測:支持配置氣象傳感器,實時監測并記錄植物生長環境的溫度、濕度、光照強度等環境氣象數據。
硬件尺寸可定制:支持根據用戶需求定制尺寸。
系統定制化:可根據用戶不同作物類型與研究目標,定制開發相應的植物表型解析算法與指標解析。
四、 適用場景
野外種質資源普查:對分散的地方品種進行快速表型“建檔"。
育種中間試驗:在多個異地試驗點使用同一套便攜標準,保證數據可比性。
逆境生理監測:在干旱、鹽堿等非實驗室環境下,實時獲取植物的生理響應數據。
基層農技推廣:低門檻操作,適合縣級農科所進行品種示范田的量化評價。
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