Rhizo-OBS SP行走式根系高通量表型監測系統

Rhizo-OBS行走式根系高通量表型監測系統融合自主行走單元、RGB成像、高光譜成像、智能算法分析等核心技術，實現地面根箱、地下根窖等多場景根系表型數據的全自動、高通量、非損傷采集與解析，為作物根系研究提供標準化、論文級的數據支撐，適配實驗室、科研院所、育種企業等多場景應用需求。

一、 Rhizo-OBS SP行走式根系高通量表型監測系統應用

作物的根系生長監測與表型分析

支撐干旱、鹽堿等脅迫條件下的根系抗逆表型篩選，快速識別抗逆性優異的種質資源，加速育種進程

分析土壤環境、養分供應對根系生長、分布及生理狀態的影響，探究根際互作規律

監測藥用植物根系生長規律，為規范化種植提供數據支撐

評估不同植物根系在固土護坡、改良土壤結構、促進養分循環方面的功能差異，科學指導生態修復物種配置與土壤健康管理。

二、 系統工作原理

系統采用自主行走單元搭配垂直成像模組的一體化架構，單臺設備即可覆蓋窖內根窗或根箱的全部觀測點位，一站式解決傳統根系監測破壞性取樣、人工拍攝通量低、時序數據誤差大、研究維度單一等科研瓶頸。實現從根系成像到表型分析的全流程自動化，且各模塊可根據應用場景（根箱/根窖）靈活適配升級。

地面根箱系統可按用戶要求定制根箱數量，自動采集RGB成像，室內光源光照均勻度不低于95%。

地下根室（根窖）系統，可自動采集RGB和高光譜，直接通過AGV車載滑臺實現全剖面覆蓋成像。

控制模塊負責全系統的指令傳輸與時序控制，可與上位機軟件聯動，實現“到位-校正-成像-存數"的全流程同步觸發，適配不同科研需求的個性化調試。

軟件系統作為核心控制與分析中樞，集成AGV控制、成像調度、成像預處理、根系分割、表型計算、數據管理等功能，無需專業人員值守，可實現全流程無人化操作。

三、 系統功能特點

1、高通量全自動作業，可實現64個根箱（可定制數量）的無人值守自動成像，單箱成像時間不超過30秒，64箱全程耗時不超過35分鐘，支持定時任務設置，可實現24小時連續監測。 

2、高精度定位校正。標準配置采用激光SLAM+二維碼復合導航AGV行走底盤、增強型配置帶4軸電動精密微調平臺，成像重復精度達到亞毫米級，相隔數月甚至數年拍攝的圖像可精準重合，能夠精準量化根系直徑增長、細根伸長等細微變化，適配分子育種QTL定位、基因功能驗證等對時序精度要求高的科研課題。

3、形態+生理雙維度同步采集，豐富論文數據維度

采用RGB與高光譜分時獨立成像模式，兩套光源獨立控制互不干擾，一套設備可同步獲取根系形態構型與380-800nm連續光譜數據，可無損定量檢測根系水分含量、葉綠素水平、衰老程度、脅迫損傷，一鍵計算NDVI、PRI等40余種主流植被生理指數，解決了單一形態數據僅能做基礎描述的短板，為逆境生理、根際互作等機理類高水平論文提供核心數據支撐。

4、光譜一體化分析能力，實現多維數據深度挖掘

全功能版分析軟件新增光譜預處理、根系活衰分級、生化指標反演模塊，可實現根系形態構型與光譜生理數據的聯合統計分析，多維數據聯動挖掘，大幅提升科研成果的深度與投稿競爭力。

5、自研RhizoGraph分析軟件，無授權年費，AI算法持續提效

系統配套原廠獨立研發的RhizoGraph根系智能分析平臺，持有完整國家版權局頒發的軟件著作權，無第三方使用年費，算法長久免費迭代升級。軟件內置深度學習AI根土分割模型，可自動區分土壤、活根、衰老根系，省去人工手動描根的海量工時；可批量輸出根系總長、平均直徑、根尖數量、分形維數等全套科研參數，支持時序生長差異對比。

四、技術指標

1.定位精度：AGV重復定位精度±5mm，4軸電動精密微調平臺補償定位精度≤±0.02mm；

2.高光譜參數：光譜范圍 380-800nm（400-1000nm、900-1700nm可選），光譜通道數≥900，光譜分辨率≤0.89 nm，空間像素數≥1200，像素大小≥3.45μm；

3.成像參數：RGB相機像素≥2000萬，同視場同步成像，空間分辨率0.15mm，可識別1~3像素細根；

4.高通量指標：單箱成像時間≤30秒，

5.根箱尺寸：地面根箱：34.5-100cm 高， 地下根室1.5米高

6.分割精度：根-土語義分割精度≥92%，支持干旱、濕土等復雜環境下的精準分割，具備細根增強功能；

7.運動性能：AGV采用差速/全向輪運動，車載滑臺有效行程可根據需求配置（水平1-5m、垂直1-2.5m），垂直滑臺具備斷電自鎖功能；

8.續航能力：AGV采用48V磷酸鐵鋰電池供電，續航≥8小時，滿足全天連續作業需求；

9．數據輸出：支持HSI立方體、RGB圖像、分割掩碼、表型指標表格、光譜曲線等多種格式導出

產地：澳作 中國