
一、核心定位:非破壞性原位測(cè)量的
托普云農(nóng)便攜式葉面積測(cè)量?jī)x(以YMJ系列為代表)是專為植物表型研究設(shè)計(jì)的科研級(jí)儀器,突破傳統(tǒng)測(cè)量需采摘葉片的局限,實(shí)現(xiàn)活體、無損、實(shí)時(shí)的葉面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。其測(cè)量精度達(dá)±2%,掃描速度150mm/s,單次充電可連續(xù)工作16小時(shí),支持1000mm×160mm范圍內(nèi)的大尺寸葉片測(cè)量,覆蓋從草本植物到喬木的全場(chǎng)景需求,成為農(nóng)業(yè)育種、生態(tài)監(jiān)測(cè)、林業(yè)普查等領(lǐng)域的核心工具。
二、技術(shù)突破:多模態(tài)成像與智能算法的深度融合
高精度圖像采集系統(tǒng)
2200萬像素可折疊高拍儀:支持單片葉片分析、多類型葉片同時(shí)分析及野外活體分析,單次可批量處理100張以上圖片,自動(dòng)生成葉面積、周長(zhǎng)、長(zhǎng)寬比、形狀因子等10余項(xiàng)參數(shù)。
雙背景板設(shè)計(jì):大背光板(465×345mm)配合亞克力壓板,通過多檔無極調(diào)光消除陰影干擾;便攜式手持板(250×180mm)適配狹長(zhǎng)葉片測(cè)量,確保復(fù)雜葉形(如松針、裂葉)的精準(zhǔn)捕捉。
智能算法體系
通用/深色/淺色葉片算法:針對(duì)不同葉色自動(dòng)切換計(jì)算模型,消除反光與顏色干擾,確保深色葉片(如松針)與淺色葉片(如銀杏)的測(cè)量誤差均控制在±2%以內(nèi)。
病斑蟲損分析功能:通過顏色閾值分割技術(shù),自動(dòng)識(shí)別蟲洞、病斑區(qū)域,計(jì)算有效光合面積,為作物健康評(píng)估提供量化依據(jù)。
手動(dòng)修正模塊:支持剪切、修補(bǔ)、自動(dòng)切葉柄等操作,可手動(dòng)標(biāo)記測(cè)量直線距離或區(qū)域范圍內(nèi)的周長(zhǎng)及面積,滿足復(fù)雜葉形(如楓葉鋸齒)的高精度需求。
環(huán)境自適應(yīng)設(shè)計(jì)
GPS定位模塊:同步記錄采樣點(diǎn)地理坐標(biāo),支持野外復(fù)雜光照條件下的高精度測(cè)量。
動(dòng)態(tài)二維碼+密碼狗加密:防止圖像與統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)丟失,確保數(shù)據(jù)安全性。
三、功能創(chuàng)新:全場(chǎng)景數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用閉環(huán)
雙通道數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
藍(lán)牙5.0+Type-C+WiFi三接口:實(shí)時(shí)連接手機(jī)APP(支持Android/iOS)與電腦端管理平臺(tái),數(shù)據(jù)自動(dòng)同步至云端。
智能導(dǎo)出功能:支持Excel表格、葉形圖、統(tǒng)計(jì)報(bào)表一鍵生成,兼容SPSS、R語言等數(shù)據(jù)分析軟件,單次分析結(jié)果可追加至歷史數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的連續(xù)性。
超容量存儲(chǔ)與防丟失機(jī)制
三級(jí)存儲(chǔ)架構(gòu):內(nèi)置128G內(nèi)存卡+1000條數(shù)據(jù)緩存區(qū),可存儲(chǔ)超100萬條歷史記錄,滿足大規(guī)模田間試驗(yàn)需求。
斷電保護(hù)技術(shù):低電量自動(dòng)提醒,意外關(guān)機(jī)前完成數(shù)據(jù)自動(dòng)保存,避免野外作業(yè)數(shù)據(jù)丟失。
自動(dòng)化采集與批量處理
一鍵觸發(fā)機(jī)制:手動(dòng)按鍵掃描/自動(dòng)感應(yīng)觸發(fā)雙模式,適配實(shí)驗(yàn)室精準(zhǔn)測(cè)量與野外快速采樣場(chǎng)景。
多葉片同步分析:?jiǎn)未慰商幚?0片葉片圖像,通過顏色閾值分割技術(shù)自動(dòng)分離目標(biāo)葉片,提升數(shù)據(jù)采集效率。
四、應(yīng)用價(jià)值:從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)落地的全鏈條賦能
農(nóng)業(yè)育種優(yōu)化
在玉米、水稻等作物育種中,通過葉面積動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)篩選高光效品種。例如,某小麥育種項(xiàng)目利用該儀器發(fā)現(xiàn),葉面積指數(shù)(LAI)達(dá)3.8的品系產(chǎn)量顯著高于對(duì)照組,最終育成抗倒伏、高產(chǎn)新品種,單產(chǎn)提升12%。
生態(tài)修復(fù)評(píng)估
在草原退化修復(fù)項(xiàng)目中,長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)羊草、針茅等物種的葉面積變化,量化植被恢復(fù)效果。數(shù)據(jù)顯示,治理區(qū)葉片總面積較對(duì)照區(qū)提升67%,證明生態(tài)工程有效性,為政策制定提供科學(xué)依據(jù)。
智慧農(nóng)業(yè)管理
結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建作物生長(zhǎng)模型。例如,在溫室番茄種植中,根據(jù)葉面積數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整光照強(qiáng)度與CO?濃度,使單株產(chǎn)量提升22%,同時(shí)降低15%的能源消耗,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的降本增效。
林業(yè)資源監(jiān)測(cè)
在森林碳匯研究中,通過無人機(jī)搭載活體葉面積儀,實(shí)現(xiàn)冠層葉面積指數(shù)(LAI)的快速測(cè)繪。某亞熱帶森林項(xiàng)目驗(yàn)證,該技術(shù)可將傳統(tǒng)樣地調(diào)查效率提升8倍,數(shù)據(jù)誤差率控制在3%以內(nèi),為碳交易市場(chǎng)提供可信數(shù)據(jù)支撐。
五、技術(shù)參數(shù)與選型指南
參數(shù)項(xiàng)YMJ-PC型技術(shù)規(guī)格適用場(chǎng)景
測(cè)量范圍葉面積:0-1,000,000mm2;葉長(zhǎng):0-2000mm(拼接)喬木、灌木、藤本植物
精度指標(biāo)面積±2%、周長(zhǎng)±2%、形狀因子±2%科研級(jí)高精度需求
補(bǔ)償算法通用/深色/淺色葉片算法復(fù)雜葉形、裂葉植物
數(shù)據(jù)接口藍(lán)牙5.0+Type-C+WiFi多終端協(xié)同、云端分析
防護(hù)等級(jí)IP67(防塵防水)野外環(huán)境
擴(kuò)展功能GPS定位、溫濕度傳感器集成生態(tài)學(xué)、氣候?qū)W研究
六、行業(yè)認(rèn)可與案例實(shí)證
該儀器已通過ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證,并獲得中國農(nóng)業(yè)植物研究所、中國林業(yè)科學(xué)研究院等機(jī)構(gòu)的應(yīng)用驗(yàn)證。在2025年全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心組織的田間測(cè)評(píng)中,其測(cè)量數(shù)據(jù)與LI-COR LI-3000C標(biāo)準(zhǔn)儀器的相關(guān)性達(dá)0.997(R2),成為國產(chǎn)科研儀器替代進(jìn)口的產(chǎn)品,助力中國農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng)。
托普云農(nóng)便攜式葉面積測(cè)量?jī)x——以技術(shù)創(chuàng)新重新定義植物表型研究,讓每一片葉子的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)都成為科學(xué)決策的基石。
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