野外大田植物表型平臺是一種在野外露天大田環(huán)境中，利用可實現(xiàn)XYZ三向移動的龍門架，搭載一種或多種表型信息獲取模塊，可以全自動、高通量獲取大田中的農作物表型信息的植物表型平臺系統(tǒng)。野外大田植物表型平臺適用可在田間種植的植物樣品的表型信息獲取，在表型信息獲取過程中基本上無需人工干預。由于植物樣品在田間生長，消除了人工培養(yǎng)對植物樣品生長的干擾，更能反映植物真實的生長狀態(tài)。

系統(tǒng)組成

龍門式行走裝置：

可搭載成像系統(tǒng)，實現(xiàn)包括X、Y、Z等多方向移動。成像系統(tǒng)可移動至所需測量的植物樣本上方，對植物樣本進行表型數(shù)據(jù)采集。植物樣本在整個測量過程中不必移動，減少外界因素對植物生長的干擾。
成像系統(tǒng)：

成像系統(tǒng)中包含可見光相機、多光譜/高光譜相機、熱紅外相機、激光掃描儀等表型測量設備，補光鹵素燈，工控機控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)。整個系統(tǒng)安裝于高度集成化的表型信息獲取模塊中，便于使用與維護。
軟件分析系統(tǒng)：

軟件分析系統(tǒng)中包含成像設備控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與可視化展示系統(tǒng)、報警監(jiān)控系統(tǒng)等。

系統(tǒng)功能

可見光成像：

可獲取單株投影面積、單株葉片數(shù)量、單株投影周長、單株投影凸包長/短軸等植物單株表型信息。測量精度±5mm。
可獲取單葉片面積、單葉片周長、單葉片凸包長/短軸、單葉片顏色比例分析等植物葉片表型信息。測量精度±5mm。
可獲取植物可見光顏色構成比例、單株生長歷程回放等植物生長狀態(tài)信息。
在成像暗室中可安裝多臺不同角度的可見光相機，獲取植物頂視圖、斜視圖、側視圖，豐富植物表型信息。
多光譜/高光譜成像：

可獲取歸一化指數(shù)（NDVI）、簡單比值指數(shù)（SR）、最優(yōu)化土壤調整植被指數(shù)（OSAVI）、綠度指數(shù)（G）、比值植被指數(shù)（RVI）、差值環(huán)境植被指數(shù)（DVIEVI）、綠光歸一化差值植被指數(shù)（GNDVI）等植被指數(shù)信息。
改進的葉綠素吸收反射指數(shù)（MCARI）、改進的葉綠素吸收反射指數(shù)（1MCARI1）轉換類胡羅卜素指數(shù)（TCARI）、三角植被指數(shù)（TVI）、ZMI指數(shù)、簡單比值色素指數(shù)（SRPI）、歸一化脫鎂作用指數(shù)（NPQI）、光化學植被反射指數(shù)（PRI）、歸一化葉綠素指數(shù)（NPCI）Carter指數(shù)、SIPI指數(shù)、Gitelson－Merzlyak指數(shù)、花青素反射指數(shù)1。
可獲取植物含水量、植物含氮量、植物葉綠素含量等植物生理指標信息。
熱紅外成像：

可獲取植物表面溫度信息與溫度分布情況信息，進而分析植物蒸騰等問題。
激光掃描成像：

可獲取植物3D點云模型，進而獲取植物高度、3D葉面積、投影葉面積、數(shù)字生物量、葉片角度、葉面積指數(shù)、葉片覆蓋率等植物株型信息。