南宫NG28

  南宫NG28田间智能巡检机械人表型分析平台，是南宫NG28基于巡检机械人技术（蕴含RTK导航定位技术）、机械视觉技术、多传感器融合分析技术自主研发设计的一款田间巡检式植物表型分析系统。通常的“巡检机械人”重要是基于RGB成像技术采集作物彩色成像信息，仅能得到状态和色彩信息。南宫NG28田间智能巡检机械人表型分析平台选取南宫NG28研发的FluorTron®叶绿素荧光成像技术（作为新一代农业传感器技术，被评为十大“沉大农业科技创新成就”）、多职能高光谱成像技术（荣获杨凌农高会“后稷奖”）、Thermo-RGB成像技术，能够全自动、非危险、高通量、原位（in-situ）全面采集分析植物状态、色彩、生理生化、光合生理状态、健全状态、胁婆纂抗性等信息。

重要利用领域

• 大田及温室作物原位（in-situ）表型成像分析
• 植物光合表型分析、光合生理钻研分析
• 植物病虫害（生物胁迫）早期检测分析
• 植物非生物胁迫（干旱、高温、冻害、盐碱等）检测分析
• 作物健全早期诊断、种苗高通量健全检测
• 植物遗传育种、抗性筛选，变不私见为可见
• 智慧农业及智慧牧场自动巡检

重要特点如下：

• 田间智能机械人表型分析专利技术ZL 2020 2 1174397.3
• 可凭据需要矫捷选配分歧表型成像传感器技术：
  1. 高光谱或多职能高光谱成像
  2. 叶绿素荧光成像，蕴含LEDIF叶绿素荧光监测或叶绿素荧光成像
  3. Thermo-RGB成像，蕴含红表热成像、RGB成像及红表热成像与RGB成像融合分析技术
• SpectrAPP高光谱表型成像分析软件及 FluorVision高光谱荧光成像分析软件，可进行光谱融合、ROI选分辨析、?积校准、频率直方图、自动动鉴别分歧波段峰值并分析其?值等，近百种参数一键分析
• 红表热成像与RGB成像融合分析职能，选取多点精准融合技术，精确提取植物红表热成像（不受布景影响），并对分歧ROI进行温度分析
• XYZ三轴全自动扫描成像，同时具备植物冠层成像及侧面成像分析，适应多类型作物表型钻研
• 建设高精度RTK？，双模GNSS，移动定位精度可达5cm
• 地面站远程节造，可？鼗等艘贫，可扩大沿航路全自动巡航职能
• 履带式行走机构，可原地转向掉头，利于狭幼路路通畅，越野能力强，不惧农田里的敏感物体穿刺，自带减震机构有效过滤整车晃悠，适应田间地形作业？裳∨涞谌交等似教
• 建设超大容量电池，可全天候监测，作业效能事半功倍

大豆产量评估及田间杂草鉴别（EcoTech®尝试室）

二、重要技术指标

• 叶绿素荧光成像丈量参数：Fo、Fm、Fp、Ft、Fs、Fm’、Fv/Fm（QYmax）、ΔF/Fm’（YPSII）、Fv/Fo、NPQ、Rfd、Y(NPQ)、Y(NO)等
• 多职能高光谱成像丈量参数：

1. 蓝绿荧光Fb（或F440）和Fg（或F520）及胁婆渍导次级代谢产品指数等
2. 叶绿素荧光Fr（或F690）和Ffr（或F740）等
3. 荧光比值植物，如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等，及F_730-740/F_680-690（反映叶绿素含量及植物持久胁迫等）、F₇₃₅/F₇₀₀（可精确反映叶绿素含量）等
4. 植物冠层结构指数：NDVI、RDVI、MSR、SAVI、MSAVI、TVI、MCARI、MTVI、EVI等
5. 植物或作物色素指数，蕴含叶绿素指数、胡萝卜素指数、花青素指数等
6. 叶黄素循环色素指数
7. 色彩指数：蕴含红度指数、绿度指数、蓝度指数、比值指数等，可分辨100多种色彩波段
8. 生理生态指数：蕴含健全指数HI、衰老指数PSRI、日光诱导叶绿素荧光指数等
9. 光合物候指数：CCI、NIRv、ΔPRI等
10. N素指数及水分指数等
11. 可分析泥土有机碳及总氮状态

• Thermo-RGB成像融合分析丈量参数：

1. 温度分析：最低温度、最高温度、均匀温度、频率直方图等，并据此分析植物如叶片气孔导度、温度的影响及响应，Tc-Ta（冠层与空气温度差）等
2. 色彩分析：VIgreen、VEG、ExG、ExGR、GLI、CIVE、COM、WI、Lab、R/G/B、R/G、B/R等十多种色彩参数，可进行L*a*b*和HSV/HIS色彩空间分析，钻研植物/根系表型及色彩信息
3. 状态分析：蕴含冠层长、宽、长宽比、紧凑度、凸包面积、相对生物量（投影面积或像素总值）等
4. 可对植物冠层光照生理响应进行全面分析，蕴含阳光照射叶片、阴影叶片、泥土等组分散布与温度散布

• 内置光照度、空气温湿度传感器，可凭据需要扩大其他传感器
• 越野避障能力：可越过15厘米高的阻碍物
• 移动速度：0-25km/h
• ？叵低常貉∪】纯蚣，集成自主双机热备份？，通讯距离5km
• 地面站：一站式智能软件系统，具备移动轨迹实时监控、参数设置、语音报读职能，内嵌地形地貌数据，全自动规划航路
• XYZ三轴行程：X轴有效行程1 m，左右均可延长，Y轴行程8m，Z轴行程1m

利用案例1：番茄苗侧面表型成像分析

上图顺次为智能机械人表型平台侧面扫描成像，及番茄植株RGB成像、热成像、F735/F700荧光比值（精确反映叶绿素含量），下为番茄分歧部位的反射光谱和荧光光谱

利用案例2：木耳菜植株泥土施加DCMU尝试

左图为智能机械人表型平台，右图自上而下别离为木耳菜植株RGB成像、健全指数HI、日光诱导叶绿素荧光指数，尝试组泥土施加DCMU（光合作用阻断剂）后，其HI指数显著降低，而叶绿素荧光指数则显著上升