土壤之下的秘密：如何操作拍照式根系分析仪

　　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操作步骤：

　　一、准备工作

　　设备连接与启动

　　确保根系分析仪与电源连接，并处于正常工作状态。

　　将仪器自带的高拍仪或扫描仪连接至电脑，安装配套分析软件（部分设备需插入+密狗激活软件）。

　　打开仪器开关，摘除黑色盖板（若配备），为样本放置做准备。

　　样本准备

　　从土壤中小心取出植物根系样本，避免损坏。

　　用流水或超声波清洗机清洗根系，去除土壤和杂质。

　　将清洗后的根系平铺在专用高透明度根放置盘中，尽量减少交叉重叠，确保图像清晰。

　　二、图像采集

　　设置扫描参数

　　在扫描软件中选择“正片扫描”模式，根据样本大小选择合适的扫描像素（如2000万像素以上，确保图像细节）。

　　若需分析根系三维结构，可选择激光扫描模式（部分高d设备支持）。

　　优化图像质量

　　调整相机焦距和角度，确保图像清晰无阴影。

　　若根系与背景颜色接近，使用软件“二值化”功能增强对比度；若图像中有杂质，选择“杂质剔除”功能。

　　若无需分析全根，使用“目标区”功能框选指定区域。

　　采集图像

　　按下采集按钮，让仪器自动采集根系图像。

　　部分设备支持批量采集，可连续处理多张图片。

　　三、图像处理

　　预处理操作

　　使用软件中的边缘检测、阈值设置、形态学处理等工具，对图像进行去噪、分割等操作，提取清晰准确的根系轮廓。

　　合并分叉、去除毛刺、删除错误链接，修正根系拓扑结构。

　　标定与换算

　　在软件“设置-标定”中输入扫描图的对应像素，系统自动将图像尺寸换算为实际长度（如毫米或厘米）。

　　四、参数测量与分析

　　自动提取特征参数

　　软件自动计算根系的总长度、平均直径、表面积、体积、根尖数量、分枝数量等参数。

　　支持分形维数计算，量化根系复杂程度。

　　高级分析功能

　　拓扑分析：区分主根及侧根等级，统计各等级侧根的长度、面积等。

　　颜色分析：区分存活根系与死亡根系（如通过RGB通道分析）。

　　根瘤分析：自动识别根瘤并计算其数量、表面积及占比。

　　批量处理与修正

　　支持同时处理100张以上图片，自动保存分析结果。

　　手动修正识别错误（如合并分叉、删除链接），确保数据准确性。

　　五、数据输出与报告生成

　　数据导出

　　将分析结果导出至Excel表格，包含各参数数值及统计图表（如直方图、饼图）。

　　支持导出根系标记图、拓扑结构图等可视化文件。

　　报告生成与存储

　　生成详细测量报告，包括参数值、图表及根系三维结构图（部分设备支持）。

　　数据可上传至云端，实现多终端共享与长期存储。

　　六、特殊场景操作（如注水扫描）

　　垫高块使用

　　打开扫描仪盖子，将两个小垫高块分别放入盖子连接处两侧。

　　将根盘和根放入扫描仪，注水后分散根系，再放入大垫高块至仪器另一侧。

　　盖上盖子进行扫描，适用于需要观察根系在水中分布状态的场景。