TPN-GTL-GT1: портальная система фенотипирования растений
с горизонтальным push-сканированием

TPN-GTL-GT1 — портальная высокопроизводительная система для фенотипирования растений. Она предназначена для автоматизированного сбора и анализа данных в поле, теплицах и исследовательских зонах.

Система перемещается по рельсовой конструкции и проводит горизонтальное push-сканирование растений. Такой формат помогает получать сопоставимые данные по большому количеству образцов без повреждения растений и без постоянной ручной работы оператора.

TPN-GTL-GT1 портальная система фенотипирования растений в поле

Портальная конструкция TPN-GTL-GT1 подходит для длительного мониторинга растений в естественных или контролируемых условиях.

Для каких задач применяется TPN-GTL-GT1

TPN-GTL-GT1 используют, когда важно регулярно получать измеримые данные о росте, структуре и физиологическом состоянии растений.

Система подходит для:

  • высокопроизводительного фенотипирования растений;
  • мониторинга роста в течение вегетационного периода;
  • оценки стрессоустойчивости культур;
  • сравнения сортов, гибридов и опытных групп;
  • анализа реакции растений на условия среды;
  • исследований в селекции, агробиологии и растениеводстве.
TPN-GTL-GT1 система горизонтального push-сканирования в теплице

Система может использоваться в теплицах и исследовательских зонах с контролируемыми условиями.

Как работает горизонтальное push-сканирование

TPN-GTL-GT1 устанавливается на рельсовую портальную конструкцию. Сенсорный блок перемещается над растениями
и последовательно сканирует заданную область.
Такой подход помогает сохранить стабильные условия съемки: одинаковое направление движения, высоту, траекторию
и параметры сбора данных. Это повышает повторяемость измерений и упрощает сравнение результатов в динамике.
Рельсовая портальная конструкция TPN-GTL-GT1 для анализа растений

Рельсовая конструкция позволяет проводить повторные измерения в сопоставимых условиях.

Управление системой TPN-GTL-GT1 для фенотипирования растений

Система объединяет портальную конструкцию, сенсорный блок и программное управление.

Какие данные собирает система

TPN-GTL-GT1 поддерживает разные модули визуализации. Конфигурация подбирается под задачу: от базового анализа морфологии до комплексной оценки физиологического состояния растений.

Система может использовать RGB-съемку, мультиспектральный анализ, инфракрасную термографию и глубинную камеру
/ LiDAR.

Глубинная камера: высота и структура растений

Глубинная камера помогает оценивать пространственную структуру растений. Она фиксирует различия по высоте
и формирует карту, где цветом показаны участки с разным уровнем расположения листьев и побегов.
Исходное изображение растений для анализа глубинной камерой

Исходное изображение растений перед анализом глубинной камерой.

Карта высот растений по данным глубинной камеры
Карта высот показывает участки с разным уровнем расположения листьев
и побегов.

Такие данные используют для оценки высоты растений, объема, плотности растительной массы и неоднородности роста между образцами.

Инфракрасная термография: оценка температурного стресса

Инфракрасная термография фиксирует температурное распределение по листьям и растительному покрову. Эти данные помогают оценивать водный и температурный стресс, а также сравнивать состояние растений внутри опытных групп.

Тепловое изображение растений для инфракрасной термографии
Тепловая карта показывает распределение температуры
о растениям.
ПО TPN-GTL-GT1 для анализа температуры растений

Программное обеспечение рассчитывает среднюю, максимальную и минимальную температуру по выбранной области анализа

Мультиспектральный анализ: индексы состояния растений

Мультиспектральный модуль рассчитывает вегетационные индексы, которые помогают оценивать состояние растительной массы, активность фотосинтеза, содержание хлорофилла и возможные признаки стресса.

Мультиспектральный анализ растений по индексам NDVI NDRE RVI DVI

Мультиспектральный анализ отображает состояние растений через индексы NDVI, NDRE, RVI и DVI.

NDVI используют для оценки общего состояния растительности и активности фотосинтеза. NDRE помогает оценивать содержание хлорофилла и состояние листовой массы. RVSI применяют для анализа признаков стресса и неоднородности состояния растений.

NDVI анализ растений после удаления фона

После удаления фона анализ выполняется только по растительной массе.

CIE-анализ: цветовые характеристики и выделение растений

CIE-анализ помогает оценивать цветовые характеристики растений и отделять растительную массу от фона. Это повышает точность расчета площади листьев, доли зеленой массы, признаков пожелтения, старения и визуального стресса.

Исходное изображение растений для CIE анализа

Исходное изображение растений после цветовой коррекции.

Выделение растительной массы после удаления фона

После удаления фона система оставляет только область растений для дальнейшего анализа.

Что получает исследователь

В результате работы TPN-GTL-GT1 исследователь получает не только изображения, но и расчетные параметры: высоту растения, площадь, объем, форму, компактность, температуру кроны, содержание хлорофилла, вегетационные индексы
и признаки стресса.

Такие данные помогают сравнивать растения между собой, отслеживать изменения в динамике и оценивать влияние условий выращивания.