[發明專利]表型分析設備

有效

• 申請號: 201880048336.1
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN110958836B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 克里斯多夫·薩隆;克里斯蒂安·熱迪;克里斯多夫·鮑薩特;費德里克·查扎勒特;米克·蘭博夫;朱利安·馬丁內特
• 申請（專利權）人: 法國國家農業食品與環境研究院;伊諾維亞弗洛公司
• 主分類號: A01G7/00
• 分類號: A01G7/00;G01N21/00
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 何月華

一種采集位于目標根管中的植物的根部的圖像的設備，所述設備包括：轉臺(12)，所述轉臺(12)具有旋轉軸線(X)并用于支撐所述目標根管；照明裝置(14)；第一攝像機(16)，所述第一攝像機(16)具有基本上朝向所述旋轉軸線(X)定向的光軸(O)；聚焦傳感器(18)，所述聚焦傳感器(18)布置成提供所述第一攝像機的至少一個參數的測量值(M)；控制模塊(20)，所述控制模塊(20)配置成接收所述測量值(M)、將所述測量值(M)與比較數據(C)進行比較、并相應地通知操作者，所述比較數據包括與不同于所述目標根管的參考根管相關的數據和/或與所述目標根管的先前采集的一個或多個圖像相關的數據。

技術領域

本發明涉及植物根部發育的觀察領域，包括選擇具有感興趣的性狀的植物，所述植物包括感興趣的農藝特征。本發明更具體地涉及例如在植物品種選擇過程中的培養和表型分析植物領域。

背景技術

為了在節水和節約不可再生資源從而限制化學肥料的使用的同時保持高生產量，選擇具有更高效的根系的植物至關重要。這可以通過優化根構型(root?architecture)和根吸收能力和/或通過改善植物與根際微生物的正相互作用來實現。適于根結構的高生產量表型分析的設備的開發仍然是主要瓶頸。

INRA已經開發出特定的根管(rhizotron)，該根管適于在受控條件下的植物生長以及植物新梢和根系的非侵入式圖像采集。在EP?2?679?088中描述了這些被稱為“RhizoTubes”的根管。

這些根管允許同時生長一至六株植物，該植物的最大高度為1.1m，最長生長可達8周，這具體取決于植物種類。在整個實驗過程中，借助于被稱為RhizoCab的成像艙，可以自動地且非破壞性地對新梢和根室進行成像。

RhizoCab包含用于獲取植物根系的高分辨率圖片的機器人和成像設備。這在Christian?Jeudy等人在《Plant?Methods(2016)》12:31DOI10.1186/s13007-016-0131-9的文章《RhizoTubes?as?a?new?tool?for?high?throughput?imaging?of?plant?rootdevelopment?and?architecture:test,comparison?with?pot?grown?plants?andvalidation》中進行了描述。

RhizoCab允許在各種非生物和生物環境條件下對植物新梢和根進行表型分析。特別是，RhizoCab允許根的簡單可視化或根的提取以及根性狀的測量，用于高生產量或動力學分析。因此，RhizoCab可用于鑒定作物對應力的響應(包括與土壤微生物的相互作用)中所涉及的關鍵根系性狀的遺傳和環境決定因素。

存在改進RhizoCab、特別是以簡單且有效的方式獲得高分辨率圖像的永久需求。

本發明的目的是至少部分地滿足該需求。

發明內容

本發明提供一種用于采集位于目標根管中的植物的根部圖像的設備，所述設備包括：

-轉臺，所述轉臺具有旋轉軸線并且用于支撐所述目標根管；

-照明裝置；

-第一攝像機或“根攝像機”，所述第一攝像機或“根攝像機”具有基本上朝向所述旋轉軸線定向的光軸，所述光軸優選為水平的光軸，所述第一攝像機包括多個單元光傳感器，每個單元光傳感器配置成采集各自的單元信號。

根據本發明的第一方面，所述設備包括控制模塊，所述控制模塊配置成：

i)根據如下來確定單元時間段：

-所述轉臺繞所述旋轉軸線的旋轉速度，以及

-所述單元光傳感器和所述目標根管之間的距離和/或所述第一攝像機的變焦放大率；