TP-GTL-AR: автономная платформа
для высокопроизводительного фенотипирования растений

Современные исследования в агробиологии и селекции требуют не только наблюдений, но и точных данных. Важно понимать, как растение развивается, как реагирует на стрессовые факторы, меняется ли его биомасса, структура кроны, температура покрова, содержание хлорофилла и другие физиологические параметры.

TP-GTL-AR — автономная платформа для высокопроизводительного фенотипирования растений. Система разработана
для работы в полевых условиях и теплицах. Она объединяет автономное транспортное средство, сенсорные модули, навигацию и программное обеспечение для сбора и анализа данных.

TP-GTL-AR автономная платформа для фенотипирования растений общий вид

TP-GTL-AR используется для неразрушающего анализа растений в полевых и тепличных исследованиях

Для каких задач применяется TP-GTL-AR

Платформа помогает исследовательским и инженерным командам получать объективные данные о состоянии растений
без повреждения образцов.

TP-GTL-AR применяют для:

  • фенотипирования сельскохозяйственных культур;
  • оценки роста растений в динамике;
  • анализа устойчивости к стрессу;
  • изучения реакции на засуху, засоление, температуру, болезни и вредителей;
  • селекции и отбора перспективных генотипов;
  • оценки морфологических и физиологических параметров;
  • мониторинга растительного покрова в течение сезона.

Главная задача системы — перевести визуальные наблюдения в измеряемые показатели. Это особенно важно, когда нужно анализировать большое количество растений и сравнивать результаты в одинаковых условиях.

Автономная платформа для полевых и тепличных условий

TP-GTL-AR построена на базе самоуправляемого транспортного средства портального типа. Такая конструкция позволяет платформе перемещаться над растениями и проводить съемку без контакта с культурой.

Система использует RTK, LiDAR SLAM и компьютерное зрение для навигации, построения маршрута и обхода препятствий. Оператор может заранее настроить траекторию движения, после чего платформа выполняет сбор данных автоматически.

Портальная конструкция позволяет проводить съемку растений сверху и сохранять стабильные условия сбора данных.

Какие данные собирает система

TP-GTL-AR может комплектоваться разными модулями визуализации. Набор сенсоров подбирается под задачу исследования.

Съемка в видимом диапазоне

Используется для анализа внешних признаков: ширины растения, проекционной площади, соотношения зеленой и желтой площади, цветовых индексов, яркости, насыщенности, текстуры и морфологических характеристик.

Тепловизионная съемка

Помогает анализировать температуру растительного покрова: средние, минимальные и максимальные значения, распределение температуры по зонам, признаки водного или термического стресса.

Гиперспектральная съемка

Позволяет получать спектральные кривые отражения, рассчитывать вегетационные индексы, включая NDVI и GVI, оценивать содержание хлорофилла и азота, выявлять признаки стресса и заболеваний.

Глубинная съемка и LiDAR

Используются для анализа структуры растений: высоты, площади листьев, индекса листовой поверхности, покрытия полога и плотности листовой массы.

Сенсорный модуль TP-GTL-AR для мультисенсорной съемки

Сенсорный блок может объединять несколько типов съемки для комплексного анализа растений.

Программное обеспечение: от сбора данных до аналитики

Система работает с программным обеспечением для управления задачами, маршрутами, оборудованием и результатами анализа. В интерфейсе можно просматривать собранные изображения, статус обработки, параметры маршрута и результаты вычислений.

ПО помогает не просто хранить снимки, а переводить их в таблицы, индексы, карты и числовые показатели. Это упрощает сравнение образцов и работу с большими массивами данных.

Программное обеспечение TP-GTL-AR для анализа изображений растений

В программном обеспечении доступны режимы анализа изображений и расчет фенотипических показателей.

Отдельный блок аналитики связан с гиперспектральными данными. Система визуализирует спектральные индексы и показатели состояния растений: например, индекс NDVI, содержание хлорофилла, азота и другие параметры.

Гиперспектральный анализ растений в программном обеспечении TP-GTL-AR

Гиперспектральный анализ помогает оценивать состояние растений не только по внешнему виду, но и по физиологическим признакам.

Что получает исследователь

В результате работы TP-GTL-AR исследователь получает структурированный набор данных: изображения, индексы, числовые показатели, таблицы и отчеты.

Система может рассчитывать:

  • высоту растений;
  • угол наклона листьев;
  • индекс площади листьев;
  • содержание хлорофилла;
  • содержание азота;
  • надземную сухую биомассу;
  • вегетационные индексы;
  • температурные параметры;
  • показатели роста и состояния растений.
Сводная таблица фенотипических показателей растений в ПО TP-GTL-AR

Сводные таблицы позволяют сравнивать показатели по растениям, маршрутам и сериям измерений.

Почему это важно для исследований

Ручная оценка растений занимает много времени и зависит от человеческого фактора. При больших выборках сложно обеспечить одинаковые условия измерения и быстро обработать результаты.

TP-GTL-AR помогает стандартизировать этот процесс. Платформа движется по заданному маршруту, собирает данные
с помощью сенсоров и передает их в ПО для анализа. Это снижает нагрузку на исследователей и делает результаты более сопоставимыми.

Для селекции это возможность быстрее выявлять перспективные образцы. Для физиологии растений — отслеживать реакцию на условия среды. Для агротехнологических испытаний — оценивать влияние удобрений, препаратов, режимов полива, освещения и других факторов.

Комплектации под разные задачи

TP-GTL-AR может поставляться в разных конфигурациях. Базовый вариант подходит для визуального и морфологического анализа. Расширенные комплектации включают гиперспектральную, тепловизионную и LiDAR-съемку.

Такой подход позволяет подбирать систему под конкретную задачу: от мониторинга роста до комплексной оценки физиологического состояния растений.

Подобрать TP-GTL-AR под задачи проекта

TP-GTL-AR подходит для исследований, где важны точность измерений, повторяемость данных и автоматизация полевого или тепличного мониторинга. Платформа объединяет автономное движение, мультисенсорную съемку и программную аналитику, чтобы исследовательские команды могли получать объективные данные о развитии растений.

Оборудование фенотипирования растений

Мобильность: четырехколесный независимый привод и рулевое управление
Время автономной работы: ≥ 6 часов (в среднем)
Точность: ±2 °C или ±2 %