[實用新型]一種基于扁平栽培容器的植物根系自動化成像系統

有效

• 申請號: 201920583079.3
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN209946608U
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 吳劼;姜東;丁艷鋒;毛江美
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: G03B15/00
• 分類號: G03B15/00;G03B15/06;H04N5/247
• 代理公司: 32249 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 陳建和

本實用新型涉及一種基于扁平栽培容器的植物根系自動化成像系統，包括栽培容器區：用于存放一個以上的待成像的扁平栽培容器；成像區：使用單反相機成像為待觀察的扁平栽培容器中的根系進行正反面拍攝成像；運移裝置：用于完成扁平栽培容器在栽培容器區和成像區之間的運移，本實用新型的有益效果是：系統整體結構簡潔，可觀察的植株數量大，通過單個相機和多排扁平栽培容器間的運動，實現對每個扁平栽培容器中植株植物根系正反面的成像，數據采集量大且效率高，可對作物植物根系無損傷、高通量、全自動植物根系表型分析，測量分析參數包括根冠結構、根冠面積、根長等，適合新時代對植物表型的科研儀器要求，值得廣泛推廣。

技術領域

本發明涉及一種科研儀器設備，尤其涉及一種基于扁平栽培容器的植物根系自動化成像系統。

背景技術

作物表型組學是一個跨學科的新領域，植物的基因組是內因，植物生長過程中的外部環境是外因，內外因互作共同決定了植物的表型，也就是我們看到的植物外觀形態。對植物表型的研究，是最新興起的多學科交叉研究領域，是加速農作物種質資源創制的“新武器”。

目前國內外關于植物地上部表型的檢測儀器較多，但是關于植物根系的栽培容器和自動成像的儀器則相當缺乏，國內尚無完善的設備。法國農科院的學者在德國LemanTec公司的高通量傳送帶平臺的基礎上增加了栽培容器(rhizotube)和旋轉成像系統。該平臺的特點是成像室固定，只有rhizotube在移動。德國尤里希研究所的GrowScreen-Rhizo的成像室位于兩排根盒的中間，通過成像室內部的機械裝置將根盒拉入成像室進行拍照。該平臺的特點是成像室做線性運動，根盒也可被左右拉動。瑞典的RADIX是一個半自動化的植物根系成像平臺.該平臺在成像時需要將Rhizoslide拉入成像箱的縫隙中進行拍照，同時植株可以進行180度旋轉，以拍照另一面。該平臺的特點是成像室做線性運動，根盒可被左右拉動，在成像室中根盒可以旋轉。美國的卡內基研究所的GIA-Root平臺則是通過將扁形根盒進行垂直吊掛搬運來實現對每一個植株的單獨成像，但是該方法不適合植株角度的植株，因為在扁型容器的吊掛過程中，葉片會互相干涉而受損。以上平臺對于植物根系栽培容器、自動化搬運和圖像采集方法上均有各種限制，導致其在通量上、植株栽培時長、搬運效率、可擴展程度和成像效率均有一定的局限。尚不能滿足要求。因此需要開發一種高通量、高可擴展性的植株搬運和根系成像，同時考慮根系的遮光栽培和成像環境的系統將能大大提高根系表型鑒定的效率，加速育種進程。

發明內容

針對背景技術中的問題，本發明旨在提供一種基于扁平栽培容器的植物根系自動化成像系統。

本發明提供了一種基于扁平栽培容器的植物根系自動化成像系統，包括栽培容器區：用于存放一個以上的待成像的扁平栽培容器；成像區：使用單反相機為待觀察的扁平栽培容器中的根系進行正反面拍攝成像；運移裝置：用于完成扁平栽培容器在栽培容器區和成像區之間的運移；運移裝置將栽培容器區內存放的扁平栽培容器依次運移到成像區完成扁平栽培容器的正反面成像；單反相機優選安裝兩臺，位于成像區兩側，確保圖片像素符合植物根系表型觀察的要求并拍攝根系前后的生長情況；還包括栽培容器備用區，用于存放一個以上成像結束后的扁平栽培容器。

進一步優選的方案，所述扁平栽培容器包括兩片透明板、間隔條以及遮光板；所述間隔條夾放在兩片透明板之間，間隔條包括兩根垂直間隔條和一根水平間隔條，垂直間隔條位于玻璃的兩側，水平間隔條位于透明板的底部，間隔條和透明板組成中空的栽培容器，垂直間隔條的外側邊還設置有一個以上的掛槽，掛槽位于中空容器外部；所述遮光板位于透明板的頂部，遮光板中部開設有遮光板槽，遮光板槽的形狀與容器頂部開口處的形狀相同且位置對應，遮光板的面積大于容器頂部面積。

進一步優選的方案，所述掛槽的槽口向下，形成倒“V”型，有利于于勾住扁平栽培容器。

進一步優選的方案，所述透明板采用鋼化玻璃，是為了防止由于植物根系的生長從而造成扁平栽培容器產生形變，導致扁平栽培容器損壞的問題。