Rhizo-OBS BC環形地面根箱高通量表型監測系統

一、Rhizo-OBS BC環形地面根箱高通量表型監測系統應用領域

水稻、小麥、玉米、蔬菜等大宗作物大批量種質根系抗性高通量篩選

干旱、鹽堿、重金屬、低溫等多梯度非生物脅迫長期對照試驗

作物全生育期根系發育、細根周轉、根系衰老無損時序監測

根際養分吸收、根系-微生物互作機理標準化對照研究

林木、中藥材根系構型、生物量批量鑒定

配套便攜式測量模塊，同步開展大田根系原位生態監測，實現室內+田間數據聯動分析

適配場地：常規溫室、人工氣候室、根系專用培育實驗室，僅需擺放不銹鋼貨架即可投產，無需大規模土建改造，場地適配性強，可快速開展試驗。

二、工作原理

Rhizo-OBS系統采用環形倍速流水線架構，將標準化培育根箱放置于帶傾斜工裝板的輸送環線，依靠自動化流水線自動完成根箱排隊、轉運、定位成像全流程。根箱內襯尼龍網配合45°~60°傾斜放置，依靠重力引導根系自然緊貼鋼化觀測玻璃，保證根系生長形態完整暴露在觀測面，無需人工梳理即可獲得完整清晰的根系成像基礎。

成像工位搭載密閉CIS掃描設備，可根據研究需求選配全遮光高光譜暗室，分時采集RGB形態數據與高光譜生理數據；由PLC系統統籌流水線、光源、成像設備的時序動作，保證每個工位動作精準銜接，采集完成的圖像自動傳輸至工控機，由原廠自研RhizoGraph軟件完成AI根土分割與批量表型參數計算，可實現根系樣品24小時不間斷全自動循環檢測，無需人工值守。

三、功能特點

流水線高通量不間斷作業：環線配備多組緩沖工位，根箱轉運過程無需停機等待。

根箱貼壁培育設計：采用尼龍網+傾斜工裝組合設計，根系自然完整貼合觀測面，細根、根尖無土壤掩埋遮擋，成像數據完整無缺失，無需人工梳理根系即可獲得高質量原始數據，節省大量人工處理時間。

高精度時序定位對比：成像工位采用頂升定位設計，不同生育期采集的時序圖像重合度高，可實現不同時期樣品的精準對比，細微生長差異可精準量化，試驗數據重復性強。

多模式成像配置：標配密閉CIS掃描，機身自帶均勻內置光源，無需額外搭建遮光棚，不受室內環境光、日光反光干擾，成像質量穩定；可升級全遮光高光譜暗室，同步產出根系形態+生理光譜兩類數據，滿足機理類高水平研究的數據需求。

配套分析軟件：原廠自研RhizoGraph分析軟件，內置深度學習AI根土分割模型，可自動區分活根、衰根與土壤雜質，批量輸出全套形態、光譜生理指標，支持時序對比分析。

四、技術指標

1. 輸送系統：環形重載不銹鋼倍速鏈，負載≥30kg/m，輸送速度 100~150mm/s 可調，配備≥20 套緩沖阻擋工位；成像工位頂升定位精度≤2mm，工裝傾斜角度 45°~60° 可調，環線首尾支持擴容。

2. 標準培育根箱：單箱尺寸 100cm×60cm×15cm，空箱自重≥10kg，單箱裝土≥5kg；304 不銹鋼框架 + 8mm 超白鋼化玻璃，防腐等級 C4，標配 100 套可按需增減。

3. 基礎 CIS 成像：掃描分辨率≥600DPI，行頻≥5KHz，自帶一體化均勻光源，單次完整掃描根箱觀測面，無圖像拼接、無反光畸變。

4. 可選高光譜成像：支持 380-800nm/400-1000nm/900-1700nm 多波段選配，光譜通道≥900，全密閉電動遮光暗室，RGB、高光譜分時獨立采集。

5. 分析軟件：自研 RhizoGraph 根系分析平臺，AI 根土分割；自動計算總長、直徑、分形、拓撲、NDVI/PRI 等 40 余種植被指數，支持數據導出 Origin、R 繪圖格式。

6. 環境適配：運行溫度 0℃~50℃，相對濕度 0~90% RH 無凝露，常規硬化地坪即可；大批量配置可增設 C35 鋼筋混凝土地基提升穩定性。

產地：澳作 中國