野外大田植物表型平臺(tái)是一種在野外露天大田環(huán)境中，利用可實(shí)現(xiàn)XYZ三向移動(dòng)的龍門(mén)架，搭載一種或多種表型信息獲取模塊，可以全自動(dòng)、高通量獲取大田中的農(nóng)作物表型信息的植物表型平臺(tái)系統(tǒng)。野外大田植物表型平臺(tái)適用可在田間種植的植物樣品的表型信息獲取，在表型信息獲取過(guò)程中基本上無(wú)需人工干預(yù)。由于植物樣品在田間生長(zhǎng)，消除了人工培養(yǎng)對(duì)植物樣品生長(zhǎng)的干擾，更能反映植物真實(shí)的生長(zhǎng)狀態(tài)。

系統(tǒng)組成

龍門(mén)式行走裝置：

可搭載成像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)包括X、Y、Z等多方向移動(dòng)。成像系統(tǒng)可移動(dòng)至所需測(cè)量的植物樣本上方，對(duì)植物樣本進(jìn)行表型數(shù)據(jù)采集。植物樣本在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中不必移動(dòng)，減少外界因素對(duì)植物生長(zhǎng)的干擾。
成像系統(tǒng)：

成像系統(tǒng)中包含可見(jiàn)光相機(jī)、多光譜/高光譜相機(jī)、熱紅外相機(jī)、激光掃描儀等表型測(cè)量設(shè)備，補(bǔ)光鹵素?zé)?，工控機(jī)控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)安裝于高度集成化的表型信息獲取模塊中，便于使用與維護(hù)。
軟件分析系統(tǒng)：

軟件分析系統(tǒng)中包含成像設(shè)備控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與可視化展示系統(tǒng)、報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)等。

系統(tǒng)功能

可見(jiàn)光成像：

可獲取單株投影面積、單株葉片數(shù)量、單株投影周長(zhǎng)、單株投影凸包長(zhǎng)/短軸等植物單株表型信息。測(cè)量精度±5mm。
可獲取單葉片面積、單葉片周長(zhǎng)、單葉片凸包長(zhǎng)/短軸、單葉片顏色比例分析等植物葉片表型信息。測(cè)量精度±5mm。
可獲取植物可見(jiàn)光顏色構(gòu)成比例、單株生長(zhǎng)歷程回放等植物生長(zhǎng)狀態(tài)信息。
在成像暗室中可安裝多臺(tái)不同角度的可見(jiàn)光相機(jī)，獲取植物頂視圖、斜視圖、側(cè)視圖，豐富植物表型信息。
多光譜/高光譜成像：

可獲取歸一化指數(shù)（NDVI）、簡(jiǎn)單比值指數(shù)（SR）、最優(yōu)化土壤調(diào)整植被指數(shù)（OSAVI）、綠度指數(shù)（G）、比值植被指數(shù)（RVI）、差值環(huán)境植被指數(shù)（DVIEVI）、綠光歸一化差值植被指數(shù)（GNDVI）等植被指數(shù)信息。
改進(jìn)的葉綠素吸收反射指數(shù)（MCARI）、改進(jìn)的葉綠素吸收反射指數(shù)（1MCARI1）轉(zhuǎn)換類胡羅卜素指數(shù)（TCARI）、三角植被指數(shù)（TVI）、ZMI指數(shù)、簡(jiǎn)單比值色素指數(shù)（SRPI）、歸一化脫鎂作用指數(shù)（NPQI）、光化學(xué)植被反射指數(shù)（PRI）、歸一化葉綠素指數(shù)（NPCI）Carter指數(shù)、SIPI指數(shù)、Gitelson－Merzlyak指數(shù)、花青素反射指數(shù)1。
可獲取植物含水量、植物含氮量、植物葉綠素含量等植物生理指標(biāo)信息。
熱紅外成像：

可獲取植物表面溫度信息與溫度分布情況信息，進(jìn)而分析植物蒸騰等問(wèn)題。
激光掃描成像：

可獲取植物3D點(diǎn)云模型，進(jìn)而獲取植物高度、3D葉面積、投影葉面積、數(shù)字生物量、葉片角度、葉面積指數(shù)、葉片覆蓋率等植物株型信息。