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SpectraScan-R根系光谱扫描成像剖析系统

时间：2019-02-27

作者：球速体育

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简介：

SpectraScan-R根系光谱扫描成像剖析系统

一、用途：

SpectraScan-R是一套专用于离体（ex-situ）根系VIS-NIR波段光谱扫描成像剖析的仪器系统，完整植物根系取土后可直接进行可见光近红外高光谱扫描成像剖析，还可以进一步经过洗根后扫描成像然后通过专业软件进行根系剖析，可以剖析根系长度、直径、面积、体积、根尖记数等，还可以剖析新生根系、根系水分漫衍、根系生化结构二维时空漫衍成像等，甚至可以通过高光谱技术二维成像剖析根系土壤基质有机碳、水分含量等时空动态变革。功效强大，操作简单，软件可剖析植物根系的形态，色彩、分级伸展剖析及根系的整体结构漫衍等等�？晒惴河τ糜谥参锔刀⒅参锉硇推饰觥⒅参镄财取⑼寥郎薷础⑹丶嗖獾攘煊�。

二、原理：

SpectraScan-R根系剖析系统利用高质量RGB图形扫描仪及高光谱成像系统，获取高区分率植物根系可见光图像及高区分率光谱数据，然后通过专业剖析软件对根系形态结构、光谱特征、生化组成等进行剖析。扫描仪在扫描面板下方和上盖中装置有专门的双光源照明系统，并且在扫面板上预留了双光源校准区域。扫描时，扫面板下的光源和上盖板中的光源同时扫过高透明度根盘中的根系样品，这样可以制止根系扫描时容易爆发的阴影和不均匀等现象的影响，有效地包管了获取的图像质量。

WinRHIZO软件可以读取TIFF，JPEG标准花样的图像。针对获取的图像，利用插入加密狗解密的软件，同时配合厂家针对扫描仪配置的Scanner.cal校准文件，对扫描获得的高质量根系图像进行剖析。接纳非统计学要领丈量盘算出交叉重叠部分根系长度、直径、面积、体积、根尖等基本的形态学参数；利用软件的色彩品级剖析功效、高光谱成像剖析，还可以对根系RGB、近红外光谱进行剖析，从而进行根系存活数量、水分、根系生长和营养状况、土壤基质等方面进行剖析研究；利用软件的高级剖析功效，还可以对完整的植物根系图像进行根系连接剖析（研究根系分支角度、连通性等形态特征）、根系拓扑剖析（研究根系连接数量、路径长度）和根系分级伸展剖析（纪录根厦魅整体品级漫衍情况）。从而满足研究者针对植物根系差别类别和条理的研究。

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三、组成：

1、图像扑捉系统：经过厂家调试的标准根系扫描设备，匹配专门的光源、具有永久校正特点、根系牢固装置等

2、高光谱成像剖析单位，对根系及土壤基质进行高光谱成像

3、根系剖析系统：基本版 /标准版 /专业版WinRHIZO剖析软件

4、电脑（最低配置：Pentium III / 64 MB内存 / 17"显示器）用户自备

光谱扫描设备类型及区别见下表：

	STD4800	LA2400**	VIS-NIR	NIR
描述	RGB高质量高速扫描仪	RGB多功效、高速扫描面积大的扫描仪	400-1000nm波段高光谱扫描成像	900-1700nm近红外波段高光谱扫描成像
可否在野外使用	N	N	Y	Y
是否需要电脑操作	Y	Y		Y
区分率DPI（点/英寸）	4800	2400	512x512，或1024x，可选配更高区分率	640x
扫描速度	较快	快	330fps	670fps
最大扫描面积cm	21.6x28	30x43	可局部或任意巨细完整根系
是否可对土壤基质扫描			Y	Y
是否适合WinFolia	Y	Y
是否适合 WinRHIZO	Y	Y
是否适合 WinSEEDLE	Y	Y
是否适合 WinDENDRO	Y	Y

**WinRhizo Pro版本包括蓝色配景板

四、基本技术指标：

1、差别版本WinRhizo主要技术指标：

整体参数	基本版	标准版	专业版	拟南芥版*
总长	Yes	Yes	Yes	Yes
平均直径	Yes	Yes	Yes	Yes
总面积	Yes	Yes	Yes	Yes
总体积	Yes	Yes	Yes	Yes
根尖、分叉和交叠计数	Yes	Yes	Yes	Yes
根直径品级漫衍参数
长度	No	Yes	Yes	Yes
面积	No	Yes	Yes	Yes
体积	No	Yes	Yes	Yes
根尖计数	No	Yes	Yes	Yes

* 拟南芥版具有专业版所有功效，另外还可针对拟南芥类植物的细小、交叉根系进行丈量

2、VIS-NIR光谱扫描成像剖析：

1)高光谱扫描成像剖析波段：400-1000nm（标配），可选配900-1700nm或1000-2500nm短波红外波段

2)智能一体式高光谱扫描成像技术（标配），内置自动推扫系统、取景器相机等，高度便携，集光谱成像数据收罗、可视化数据处理、触摸屏与控制键即是一体，接纳图形用户界面（GUI）

3)高光谱剖析软件接纳SAM算法及Savitzky-Golay滤波器技术，可创立类别或分级模型并建立App直接导入高光谱成像仪使用，建议同时选配ENVI软件

4)取景器相机区分率5Mpix，高光谱成像空间区分率512x512（标配），可选配1024x或其它区分率高光谱成像剖析

5)4.3”触摸屏、13操作键（标配）

6)光谱区分率7nm（标配），波段数204（标配）

7)标配视野31度，成像距离15cm至无穷远，1m距离成像视野55x55cm

8)具备默认模式、自动筛选模式、客户界说APP模式及自动时间间隔纪录模式

9)根系RGB颜色剖析（专业版RGB扫描剖析软件）：根的长度、面积、体积、根尖计数、根系存活数量等研究（对根系或者根系附着菌种颜色进行分类，如健康根、浅水平受害根、重水平受害根等，软件可盘算每种颜色根系的总长、总外貌积、总体积、总根尖数量；每种颜色根系的平均长度、平均外貌积、平均直径等）

10)根系连接（link）剖析（专业版RGB扫描剖析软件）：用于根系分支角度、连通性等形态研究（与拓扑和发育剖析最大的区别是，link剖析可以针对非完整根系！软件给出的结果有剖析工具的根系平均直径、平均长度、平均外貌积、每个分叉角度的平均值；分叉的总数量；每个分叉的长度、外貌积、平均直径、角度、级别等）

11)根系拓扑（Topology）剖析（专业版RGB扫描剖析软件）：连接数量、路径长度等研究（需要根系完整）（必须是要完整的根系扫描图像。软件可盘算主根的长度、所有次级根的总长度、平均长度、平均直径、平均外貌积；每一级分叉的下级总分叉数量；每一级分叉的总数量等）

12)根系发育（Development）剖析：纪录根厦魅整体品级漫衍情况（可通过专业版剖析软件需要要完整的根系扫描图像。软件可盘算每一个分级根系总长、总外貌积，平均长度、平均直径、平均外貌积等）

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