拍照式根系分析仪是一种基于数字图像处理技术的智能化植物根系表型分析设备,主要用于快速、无损地获取和量化植物根系的形态学参数。该仪器广泛应用于农业科研、生态学研究、育种筛选、土壤-植物互作机制探索等领域,为根系结构与功能研究提供高精度、高效率的数据支持。
其工作原理是将清洗干净的植物根系平铺于专用托盘或透明扫描平台上,通过高分辨率摄像头或专业扫描仪进行图像采集,随后利用配套软件对图像进行自动识别与分析。系统可精准测量包括根长、根表面积、根体积、根平均直径、根尖数、分叉数、根投影面积、根系拓扑结构等数十项关键指标,并支持按直径分级统计(如细根、中根、粗根),实现对根系生长状况的全面评估。
拍照式根系分析仪的主要功能:
一、核心测量功能
基础形态参数
长度与直径:测量根总长、平均直径、最大直径及直径中值,支持自定义分段直径测量(如按0.5mm间隔划分),并输出各直径段长度、投影面积、表面积及体积分布直方图。
面积与体积:计算根总面积、总投影面积及总体积,反映根系生长规模。
根尖与分叉:统计根尖数量、分叉点数量及交叠点数量,评估根系分支频率与复杂度。
拓扑结构分析
根系等级划分:自动区分主根及1-6级侧根,支持单独分析任意侧根的长度、面积、体积等参数,揭示根系空间分布规律。
连接关系分析:量化根段间的角度关系(如向地角、水平角),分析根系生长方向性。
分形维数计算:通过盒维数法自动测量根系分形维数,量化根系复杂程度与空间填充能力。
根瘤分析
自动识别根瘤并计算其数量、表面积、体积及在根系中的占比,支持手动修正识别结果,确保数据准确性。
二、高级分析功能
智能校正与优化
图像预处理:支持图片二值化调整灰度对比,自动剔除杂点(如土壤颗粒),凸显目标根系轮廓。
形态修正:提供合并分叉、删除连接、毛刺去除、主根/侧根修正等功能,修正操作可回退,确保结果100%准确。
目标区域分析:手动选择特定区域进行局部分析,提升数据针对性。
颜色分析
通过RGB通道分析根系颜色,区分存活根系与死亡根系,输出不同颜色根系的直径、长度、面积等参数。
生物量估算
基于根系形态参数(如体积、投影面积)自动化估算根系生物量分布,支持大批量样本处理。
三、数据处理与输出
批量分析
单次可处理100张以上图片,自动保存分析结果,支持暂停后继续分析,数据进度实时保存。
可视化输出
生成分析标记图(如根系拓扑结构图、直径分布图),支持导出至Excel表格,便于后续统计与建模。
提供数据直方图、饼图等可视化工具,直观展示参数分布规律。
云平台支持
数据可上传至云端,实现多终端(PC、手机)随时随地查看与共享,支持长期数据存储与追溯。
四、技术优势
高精度成像
配备2000万像素自动对焦彩色拍摄仪,有效分析幅面达297mm×210mm,确保图像清晰无阴影。
高拍仪与背光板均可调光,压板具备防反光功能,多方位避免光线干扰。
操作便捷性
一键式操作完成拍照至数据分析全流程,界面友好,支持中英文双语切换。
软件采用动态二维码+密码狗加密,保障数据安全。
应用广泛性
适用于作物育种、生态学、植物生理学、土壤科学及环境胁迫研究等领域,支持田间试验站、高校实验室及中小型科研机构使用。