一种田间作物根系表型的获取系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111238394A(43)申请公布日2020.06.05(21)申请号202010077475.6G01J5/00(2006.01)(22)申请日2020.01.29G01N21/64(2006.01)G01N33/00(2006.01)(71)申请人南京慧瞳作物表型组学研究院有限G01S13/89(2006.01)公司地址211226江苏省南京市溧水区白马镇白朱路111号申请人南京农业大学(72)发明人姜东傅秀清吴劼周国栋丁艳锋毛江美(74)专利代理机构南京北辰联和知识产权代理有限公司32350代理人卫麟(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)G01J3/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种田间作物根系表型的获取系统(57)摘要一种田间作物根系表型的获取系统。本发明包括相互垂直的第一方向根系表型获取子系统和第二方向根系表型获取子系统。其中的第一方向根系表型获取子系统通过根窗监测方式，能够直接获取作物根系的整体表型数据。其采集方式快捷方便。第二方向的根系表型可通过根管系统获取，根管埋设在地下不同深度，能够完整获取该深度下作物根系附近360°的表型数据，能够方便在不同维度下对作物根系的细节结构进行准确采样。并且，根管受外界影响小，可实时、动态、全天候地采集多种植物根系土壤水分、温度以及作物根系生长参数的数据和图像。CN111238394ACN111238394A权利要求书1/2页1.一种田间作物根系表型的获取系统，其特征在于，包括：第一方向根系表型获取子系统，其沿第一方向排列，包括根系检测通道(4)、玻璃视窗(1)、轨道(5)以及RGV小车(41)；其中，所述根系检测通道(4)沿第一方向埋设在作物根系生长区域边缘；所述玻璃视窗(1)，其沿第一方向设置在根系检测通道(4)中接近作物根系生长区域一侧的侧壁上；所述轨道(5)，其沿第一方向向上凸出设置在根系检测通道(4)地面的中间位置；所述RGV小车(41)，其底座上设置有与所述轨道(5)配合的导向槽和行走轮，所述行走轮驱动所述RGV小车(41)沿第一方向设置的所述轨道(5)移动；所述RGV小车(41)上还设置有：可调云台(43)，其包括垂直设置在RGV小车(41)上的第一滑动导轨，所述第一滑动导轨平行于所述玻璃视窗(1)随所述RGV小车(41)移动而同步地沿第一方向移动；所述第一滑动导轨上还沿第二方向水平地连接有第二滑动导轨，所述第二滑动导轨相对所述第一滑动导轨移动以接近所述玻璃视窗(1)或远离玻璃视窗(1)；集成平台(42)，其设置在所述第二滑动导轨上，所述集成平台设置为同时垂直于所述第一滑动导轨以及第二滑动导轨且平行于所述玻璃视窗(1)，所述集成平台(42)上接近玻璃视窗(1)的一侧设置有表型获取传感器组(44)，用于分别采集玻璃视窗(1)内作物根系沿第一方向分布的各类表型数据；所述田间作物根系表型的获取系统还包括第二方向根系表型获取子系统，其垂直于所述第一方向根系表型获取子系统沿第二方向排列，用于在第一方向根系表型获取子系统采集作物根系沿第一方向分布的表型数据的同时，扫描获取作物根系沿第二方向分布的表型数据。2.如权利要求1所述的田间作物根系表型的获取系统，其特征在于，所述第一滑动导轨、所述第二滑动导轨以及所述集成平台(42)之间相互垂直；所述第一方向根系表型获取子系统、第二方向根系表型获取子系统所分别获取的作物根系的表型数据的视角相互垂直。3.如权利要求1所述的田间作物根系表型的获取系统，其特征在于，所述第二方向根系表型获取子系统，其包括：根管阵列，其设置在相对的两个根系检测通道(4)之间，包括相互平行且排列为N排M列的根管，其中，每一排根管之间间距相等，每一列相邻两个根管之间埋设在作物根系生长区域内的深度的差值相同，根管埋设的最深深度不超过所述根系检测通道(4)内轨道(5)所设置的深度，所述根管的两端均分别设置在所述根系检测通道(4)内；监测仪(6)，其设置在所述根管阵列的每一根根管内，分别在各所述根管(2)内水平移动并沿根管的周向旋转，拍摄各根管沿线360°范围内作物根系的分布状况。4.如权利要求2所述的田间作物根系表型的获取系统，其特征在于，所述轨道(5)为工字钢结构，所述导向槽至少部分包围所述工字钢结构的上部，在所述RGV小车(41)偏离第一方向旋转时抵接工字钢结构的凹槽，引导所述述RGV小车(41)恢复至沿所述轨道(5)以第一方向移动。5.如权利要求2-3所述的田间作物根系表型的获取系统，其特征在于，所述表型获取传2CN111238394A权利要求书2/2页感器组(44)包括：高光谱成像模块、红外热成像模块、近红外成像模块、荧光成像