【智慧城市網 品牌專欄】易科泰田間智能巡檢機器人表型分析平臺，是北京易科泰生態(tài)技術有限公司基于巡檢機器人技術(包括RTK導航定位技術)、機器視覺技術、多傳感器融合分析技術自主研發(fā)設計的一款田間巡檢式植物表型分析系統(tǒng)。一般的“巡檢機器人”主要是基于RGB成像技術采集作物彩色成像信息，僅能得到形態(tài)和顏色信息。易科泰田間智能巡檢機器人表型分析平臺采用易科泰研發(fā)的FluorTronn®葉綠素熒光成像技術(作為新一代農業(yè)傳感器技術，被評為十大“重大農業(yè)科技創(chuàng)新成果”)、多功能高光譜成像技術(榮獲楊凌農高會“后稷獎”)、Thermo-RGB成像技術，可以全自動、非損傷、高通量、原位(in-situ)全面采集分析植物形態(tài)、顏色、生理生化、光合生理狀態(tài)、健康狀態(tài)、脅迫與抗性等信息。
主要應用領域
大田及溫室作物原位(in-situ)表型成像分析
植物光合表型分析、光合生理研究分析
植物病蟲害(生物脅迫)早期檢測分析
植物非生物脅迫(干旱、高溫、凍害、鹽堿等)檢測分析
作物健康早期診斷、種苗高通量健康檢測
植物遺傳育種、抗性篩選，變不可見為可見
智慧農業(yè)及智慧牧場自動巡檢
主要特點如下：
1) 田間智能機器人表型分析專利技術ZL 2020 2 1174397.3
2) 可根據需求靈活選配不同表型成像傳感器技術：
a) 高光譜或多功能高光譜成像
b) 葉綠素熒光成像，包括LEDIF葉綠素熒光監(jiān)測或葉綠素熒光成像
c) Thermo-RGB成像，包括紅外熱成像、RGB成像及紅外熱成像與RGB成像融合分析技術
3) SpectrAPP高光譜表型成像分析軟件及 FluorVision高光譜熒光成像分析軟件，可進行光譜融合、ROI選區(qū)分析、?積校準、頻率直方圖、自動動識別不同波段峰值并分析其?值等，近百種參數一鍵分析
4) 紅外熱成像與RGB成像融合分析功能，采用多點精準融合技術，精確提取植物紅外熱成像(不受背景影響)，并對不同ROI進行溫度分析
5) XYZ三軸全自動掃描成像，同時具備植物冠層成像及側面成像分析，適應多類型作物表型研究
6) 配備高精度RTK模塊，雙模GNSS，移動定位精度可達5cm
7) 地面站遠程控制，可遙控機器人移動，可擴展沿航線全自動巡航功能
8) 履帶式行走機構，可原地轉向掉頭，利于狹窄道路通行，越野能力強，不懼農田里的尖銳物體穿刺，自帶減震機構有效過濾整車晃動，適應田間地形作業(yè)。可選配第三方機器人平臺
9) 配備超大容量電池，可全天候監(jiān)測，作業(yè)效率事半功倍
大豆產量評估及田間雜草識別(EcoTech®實驗室)
二、主要技術指標
1) 葉綠素熒光成像測量參數：Fo、Fm、Fp、Ft、Fs、Fm’、Fv/Fm(QYmax)、ΔF/Fm’(YPSII)、Fv/Fo、NPQ、Rfd、Y(NPQ)、Y(NO)等
2) 多功能高光譜成像測量參數：
a) 藍綠熒光Fb(或F440)和Fg(或F520)及脅迫誘導次級代謝產物指數等
b) 葉綠素熒光Fr(或F690)和Ffr(或F740)等
c) 熒光比值植物，如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等，及F730-740/F680-690(反應葉綠素含量及植物長期脅迫等)、F735/F700(可精確反映葉綠素含量)等
d) 植物冠層結構指數：NDVI、RDVI、MSR、SAVI、MSAVI、TVI、MCARI、MTVI、EVI等
e) 植物或作物色素指數，包括葉綠素指數、胡蘿卜素指數、花青素指數等
f) 葉黃素循環(huán)色素指數
g) 顏色指數：包括紅度指數、綠度指數、藍度指數、比值指數等，可區(qū)分100多種顏色波段
h) 生理生態(tài)指數：包括健康指數HI、衰老指數PSRI、日光誘導葉綠素熒光指數等
i) 光合物候指數：CCI、NIRv、ΔPRI等
j) N素指數及水分指數等
k) 可分析土壤有機碳及總氮狀態(tài)
3) Thermo-RGB成像融合分析測量參數：
a) 溫度分析：最低溫度、最高溫度、平均溫度、頻率直方圖等，并據此分析植物如葉片氣孔導度、溫度的影響及響應，Tc-Ta(冠層與空氣溫度差)等
b) 顏色分析：VIgreen、VEG、ExG、ExGR、GLI、CIVE、COM、WI、Lab、R/G/B、R/G、B/R等十多種顏色參數，可進行L*a*b*和HSV/HIS顏色空間分析，研究植物/根系表型及顏色信息
c) 形態(tài)分析：包括冠層長、寬、長寬比、緊湊度、凸包面積、相對生物量(投影面積或像素總值)等
d) 可對植物冠層光照生理響應進行全面分析，包括陽光照射葉片、陰影葉片、土壤等組分分布與溫度分布
4) 內置光照度、空氣溫濕度傳感器，可根據需求擴展其他傳感器
5) 越野避障能力：可越過15厘米高的障礙物
6) 移動速度：0-25km/h
7) 遙控系統(tǒng)：采用開源框架，集成自主雙機熱備份遙控，通信距離5km
8) 地面站：一站式智能軟件系統(tǒng)，具備移動軌跡實時監(jiān)控、參數設置、語音報讀功能，內嵌地形地貌數據，全自動規(guī)劃航線
9) XYZ三軸行程：X軸有效行程1 m，左右均可延伸，Y軸行程0.8m，Z軸行程1m
應用案例1：番茄苗側面表型成像分析
上圖依次為智能機器人表型平臺側面掃描成像，及番茄植株RGB成像、熱成像、F735/F700熒光比值(精確反映葉綠素含量)，下為番茄不同部位的反射光譜和熒光光譜
應用案例2：木耳菜植株土壤施加DCMU實驗
左圖為智能機器人表型平臺，右圖自上而下分別為木耳菜植株RGB成像、健康指數HI、日光誘導葉綠素熒光指數，實驗組土壤施加DCMU(光合作用阻斷劑)后，其HI指數顯著降低，而葉綠素熒光指數則顯著上升
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