一、核心定義與成像原理

托普云農(nóng)根系掃描儀（如GXY系列）是基于圖像識別技術(shù)的專業(yè)植物根系分析儀器，主要用于離體洗根樣本或特定原位場景的數(shù)字化測量。其硬件核心通常采用高分辨率光學(xué)掃描面板或高像素級高拍儀，配合可調(diào)式背光透掃光源與防反光壓板。該光學(xué)設(shè)計旨在消除細根成像時的陰影與反光干擾，確保獲取的二維根系圖像邊緣清晰、對比度高，為后續(xù)算法分析提供高質(zhì)量的底圖。

二、圖像分析與算法處理

儀器配套的分析軟件通過顏色閾值分割技術(shù)與AI深度學(xué)習(xí)模型，對掃描圖像進行二值化處理與語義分割。算法能夠自動剔除土壤背景、雜質(zhì)噪點及其他非根系干擾物，精準勾勒根系輪廓。系統(tǒng)支持自動標定功能，將圖像像素直接轉(zhuǎn)換為實際物理尺寸，并具備毛刺去除、連接修正、分叉合并等智能編輯工具，以修正重疊或斷裂根系帶來的分析偏差，保證形態(tài)學(xué)參數(shù)的客觀性與準確性。

三、形態(tài)學(xué)參數(shù)測量體系

該設(shè)備可一鍵自動提取多維度根系形態(tài)學(xué)指標。主要包括反映總量的根總長、總投影面積、總表面積及總體積；反映精細結(jié)構(gòu)的根尖數(shù)、分叉數(shù)、交疊數(shù)及連接點數(shù)；以及反映構(gòu)型的參數(shù)如平均直徑、根長直徑分級分布等。此外，針對豆科作物等特殊研究對象，系統(tǒng)具備根瘤識別模塊，可分析根瘤數(shù)量、表面積及體積占比等共生固氮相關(guān)參數(shù)。

四、核心功能

根系分析功能：

1、拓撲分析：能自動進行根系的拓撲分析，自動確定根的連接數(shù)、長度、體積等參數(shù)，可自動區(qū)分側(cè)根等級自動分析主根或任意一支側(cè)根的參數(shù)等，根系等級分為6級，使根系分析更加準確；

2、連接分析：可分析準確分析根系內(nèi)各根段的角度關(guān)系；

3、分段測量：可通過直徑、投影面積、表面積、體積和長度進行根系分段和分檔，并可自定義進行分檔設(shè)置，自動測量各直徑段長度、投影面積、表面積、體積等，及其分布參數(shù)，并輸出數(shù)據(jù)直方圖，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化

4、智能校正，結(jié)果更精準：可對根系進行合并分叉、刪除連接、合并根尖、斷開連接、毛刺去除、主根修正、側(cè)根修正、根粗修正等校正，可操作性強；

5、自動剔除雜點：通過設(shè)定像素值剔除雜點，凸顯目標根系輪廓；

6、自動標定：用戶輸入掃描像素后，軟件自動換算實際長度；

7、個性化顯示，觀察更輕松：支持對圖片分析的參數(shù)進行勾選設(shè)置，可用不同顏色顯示出根系的端點、關(guān)節(jié)點、連接線段、主根、1-6級側(cè)根和低級側(cè)根，便于檢測中的直觀顯示與區(qū)分；

8、圖片二值化：調(diào)整圖片灰度對比，更好分割根系和調(diào)整背景，使分析結(jié)果更準確；

9、還原至初始圖片：可將分析或操作后的圖片還原為剛打開時的狀態(tài)；

10、目標區(qū)域分析：可手動選擇想要測定的目標區(qū)域，只對選定的目標區(qū)域進行分析，分析更加靈活，增加數(shù)據(jù)準確性。

一鍵分析多項參數(shù)：一鍵操作，精準獲取根總數(shù)、根尖數(shù)量、根總長、根平均直徑、根總投影面積、根總體積、R/G/B、RHS、總連接點數(shù)、端點、關(guān)節(jié)點、連接點數(shù)、分叉數(shù)、交疊數(shù)、盒維數(shù)等多項參數(shù)；

軟件加密、數(shù)據(jù)更安全：采用動態(tài)二維碼+密碼狗加密，登記具體使用單位的信息，防止jia密狗的丟失；

大批量全自動分析：單次可批量分析100張以上圖片，自動保存分析結(jié)果，省時省力；

數(shù)據(jù)自動保存：可隨時暫停或繼續(xù)分析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)進度自動保存；

數(shù)據(jù)導(dǎo)出表格化：將圖片或數(shù)據(jù)導(dǎo)出至文件夾，數(shù)據(jù)可導(dǎo)出Excle格式追加至文件夾下方；

自帶指尖耕耘手機app與云平臺：多平臺共享數(shù)據(jù)，可實時查看與導(dǎo)出；多平臺備份數(shù)據(jù)，長期保存不防丟失

五、產(chǎn)品序列與應(yīng)用定位

托普云農(nóng)針對不同的科研通量與場景需求，規(guī)劃了差異化的產(chǎn)品序列。例如GXY-A與GXY-B系列適用于實驗室常規(guī)洗根樣本的精細分析；GXY-A Plus系列強化了根瘤與特殊形態(tài)分析能力；另有高通量根系表型采集系統(tǒng)（如TPN-GXY系列）集成自動化旋轉(zhuǎn)定位與CIS線性掃描傳感器，適用于育種過程中大規(guī)模種質(zhì)資源的快速篩查。這些設(shè)備廣泛應(yīng)用于植物生理學(xué)、作物遺傳育種、生態(tài)恢復(fù)及土壤學(xué)等需要量化地下部表型的學(xué)科領(lǐng)域。

浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)供應(yīng)（銷售）植物根系掃描儀，廠家直銷，歡迎新老用戶了解咨詢！