地面维度:温室多光谱表型系统(带闪光灯)
 

 
 

Airphen 相机同时可配备闪光灯,专用于温室应用。Airphen相机可以完全同步控制闪光灯。该特征能提供稳定光照条件(无阴影),进行长期值守和无间断测量(日以继夜)。所获得数据可直接由CLOVERFIELD进行处理。

地面维度:植物表型机器人平台

Airphen相机可以集成在任意植物表型机器人上。可依据客户需求,通过备选以太网端口进行控制。数据也可在CLOVERFIELD上进行处理。

Phénomobile:表型机器人,装备了系列传感器(RGB相机,Lidar,光谱仪),可自动观测植物表型情况。ARVALIS和INRA开发的用于小型植物的原型已经在实践中应用。在Phenome项目下,适合宽范围作物的升级版正在研发中(玉米、向日葵、 油菜等) 。因成本较高,因此Hiphen将结合集成服务的形式提供一体化解决方案。

 
 

地面维度:根系多光谱成像系统

丹麦Videometer公司开发的根系多光谱原位监测系统,是做根系研究的革新性专业装备,无论对于浅根系蔬菜还是浅根系乔木,都具有现实性研究意义。目前在根系研究领域中,对于玉米根系和小麦根系所作的研究比较多,但大多还采用传统不可重复的挖掘方法。植物根系原位监测仪的出现,改变了这种情况,使得植物研究人员在对根系进行研究的过程中,可以使用原位的方式,无损伤的进行监测。

 
根系是植物主要吸水、营养物等器官,通过对根系监测和研究,能优化水肥方案,促进农作物、林业等产业增产增效,有利于土地荒漠化治理、土壤修复等。但长期以来,对根系研究主要是采用挖掘法、土钻法、土柱法、容器法、剖面法等传统方法,采样破坏性大、工作量大,严重阻碍了根系研究的深入开展。《科学》杂志曾出版专辑认为,“人类对自己脚下土壤的了解远远不及对宇宙的了解”,更是佐证了地下生态学研究难度之大。因此,对根系研究方法的选择和改进,对科研结果影响巨大。


丹麦根本哈根大学科学家等利用多光谱成像系统对植物植株、根系进行成像研究,取得了前瞻性的成果。

该研究以深根系大麦为研究对象,将大麦下方埋了有3m长的微根管,使用Videometer公司的Videometer MR多光谱成像系统,定期通过根窗透明面对根系成像分析。原始光谱图像经过Videometer自带软件一系列算法处理后得到目标根系图像,随后进行阈值分割、模糊聚类等模型分析,得到根系的形态学数据。
 

传统的RGB可见光成像技术是利用颜色识别根系,前提是根系和土壤之间要有比较明显的色差,但实际根系生长在土壤中,颜色差异并不明显,这样根系识别可能会造成比较大的误差,RGB可见光成像技术使用就会受限。歌本哈根将多光谱成像技术和传统的RGB成像技术进行了对比,显示多光谱成像技术基于光谱特征在根系识别上的明显优势,并且对多光谱成像另一项功能进行了初步探讨——即光谱特征对于根系生化特性的识别(例如细根发生、成熟、衰老、死亡的周转过程;例如根际分泌物成分的变化等),显示了多光谱成像技术在根系植物表型研究领域的巨大潜力。
 

空中维度:Airphen移动搭载多光谱相机

 

AIRPHEN 是HI-PHEN开发出的一款无人机多光谱相机系统,在UAV领域搭载进行移动光谱生长指数测量。相机设计来源于科研领域,轻便、紧凑、可配置功能强大(波段、视野)。可进行无线操作并与相辅助的热成像IR相机和高分辨率RGB相机结合使用。搭载AIRPHEN是一款多光谱相机系统是目前世界测量波段较多、速度较快、较轻便、功能较强大无人机多光谱相机系统,非常适合大面积林业、农业、生态调查勘测使用以及植物田间表型成像研究。

 

目前,Hiphen作为植物育种、生态环境和精准农业技术服务供应商,将提供配套搭载 Airphen相机和其它传感器的各种工具。就长期而言,Hiphen将会提供即用系统,客户能直接进行操作,包括各种搭载工具传感器以及相关处理过程。Hiphen的目标市场首先是育种领域的育种公司、生产集团以及其它客户,另外领域重点客户来自精准农业领域。实际上,从长期而言,表型环境下获取的指数,可用于决策支持,在对不同栽培种的特征方法校准后,可设计算法探索分析来自无人机、轻型飞机或卫星的图片。