[发明专利]基于光学成像技术的高通量植物表型分析装置和方法

权利要求书

1.一种基于光学成像技术的高通量植物表型分析装置，其特征在于，包括：

避光罩；

底座，安装在避光罩内，底座中间设有工作位；在所述工作位设有位于物料载台下方的升降旋转机构，所述升降旋转机构包括：升降机构和旋转机构，所述旋转机构安装在升降机构的升降台上，所述旋转机构的动力输出端设有与物料载台底部卡合以带动物料载水平转动的限位件；

顶架，安装在避光罩内固定在底座正上方；

物料载台，安装在底座的工作位上；

传感器平板，通过平移机构安装在顶架上；所述平移机构包括：固定在顶架上的第一轨道以及移动安装在第一轨道上且与第一轨道垂直的第二轨道，所述传感器平板移动安装在第二轨道上，所述第一轨道和第二轨道分别带有驱动机构；

叶绿素荧光成像仪，安装在传感器平板上；

近红外多光谱面型成像仪，安装在传感器平板上；

红外热成像仪，安装在传感器平板上；

三维重构成像仪，安装在传感器平板上；三维重构成像仪包括布置在中间的RGB相机以及围绕RGB相机周向布置的4个成像镜头；

光源组，安装在传感器平板上为叶绿素荧光成像仪、近红外多光谱面型成像仪和三维重构成像仪提供激发光和照明光；

叶绿素荧光成像仪、近红外多光谱面型成像仪、红外热成像仪和RGB相机布置在所述传感器平板的中间；

所述避光罩上开设有进料口和开关门，所述避光罩外设有物料安装位，所述物料安装位和工作位之间设有穿过进料口的传送机构，所述物料载台安装在传送机构的传送座上；

所述光源组包括:

多个LED灯，作为叶绿素荧光的激发光源均匀分布于传感器平板上；

多个红外LED灯，作为近红外多光谱面型成像仪光源均匀分布于传感器平板上，所述红外LED灯包括至少两种波长的红外光。

2.如权利要求1所述的基于光学成像技术的高通量植物表型分析装置，其特征在于，所述驱动机构为滚珠丝杠副。

3.如权利要求1所述的基于光学成像技术的高通量植物表型分析装置，其特征在于，所述升降机构采用滚珠丝杠副。

4.如权利要求1所述的基于光学成像技术的高通量植物表型分析装置，其特征在于，所述旋转机构采用旋转电机。

5.一种基于光学成像技术的高通量植物表型分析方法，其特征在于，使用如权利要求1～4任一权利要求所述的基于光学成像技术的高通量植物表型分析装置，包括以下步骤：

(1)将待测植物放在物料载台上；

(2)平移机构驱动传感器平板，使叶绿素荧光成像仪位于物料载台正上方，光源组提供激发光，叶绿素荧光成像仪采用高分辨率相机结合滤光轮采集叶绿素荧光成像，得到叶绿素荧光参数；

(3)平移机构驱动传感器平板，使近红外多光谱面型成像仪位于物料载台正上方，光源组提供红外光，近红外多光谱面型成像仪获取植物叶片、冠层的生化指标和水分状况参数；

(4)平移机构驱动传感器平板，使红外热成像仪位于物料载台正上方，红外热成像仪分析作物干旱胁迫、光照强度分布参数；

(5)平移机构驱动传感器平板，使三维重构成像仪位于物料载台正上方，光源组提供照明光，三维重构成像仪拍摄多个角度的植物图像，进行植物三维重构，获取植物全方位结构形态表型。