数字化植物工厂实验监测系统，是易科泰最新推出的自主研发专利技术产品（ZL 2024 2 1728504.0），专门针对植物工厂、智慧农业技术领域实验监测应用。系统集多通道智能LED光源培养、多传感器表型性状在线监测功能于一体，同时可配套数字化培养设施、自动浇灌施肥、环境监测及远程控制功能。应用于数字化、智能化植物培养及表型性状在线监测，通过提供不同光谱组合、光强以实验模拟不同光配方对植物的生长和生理生化的影响，研究最佳光配方等。通过RGB成像、叶绿素荧光成像、高光谱成像等先进技术，高通量、非损伤、非接触、数字化、可视化检测植物生长、生理状态、生化指标如光合效率、健康指标、衰老成熟指标、胁迫、色素含量指标、黄酮醇含量指标、次级代谢产物等，用来全方位实验模拟植物从育种培养、生长监测、环境控制及干预、长势及品质评价等全生命周期过程。
具体应用领域如下：
1）植物工厂实验研究
2）智慧农业、垂直农业、设施农业、数字农业模拟及实验研究
3）光生物学研究
4）遗传育种与抗性筛选
5）植物表型研究
主要特点如下：
- 多通道智能LED光源调控技术，既可提供不同光谱组合、光强，通过实验模拟研究最佳光配方，从而配置最佳生长要素，也为表型在线监测提供光场均一稳定的照明光源和激发光源，实现一光多用
- 多传感器表型性状在线监测技术，精准研究植物对不同生长要素如不同光配方的具体响应，以及植物生长所需的最佳光配方条件，从而高通量、非损伤、非接触、数字化、可视化检测植物生长、生理状态、生化指标等
- 可根据需求灵活选配RGB成像、多功能高光谱成像、900-1700nm高光谱成像、叶绿素荧光成像、Thermo-RGB成像融合分析等不同表型成像传感器技术
- 可选配基于蒸渗仪技术的iPOT数字化培养盆，全面监测重量变化、土壤水分与温度，及叶片温度、叶绿素荧光、茎流、光合作用等生理生态参数
- 可选配环境控制系统及自动浇灌施肥系统，精确控制温湿度及CO2浓度，可通过土壤水分传感器、水势传感器及称重传感器监测水分情况，从而实施精准浇灌、施肥，使作物在第一时间内得到水、肥、药补充，促进作物健康生长
- 可选配远程控制功能?？?，结合机器视觉技术、农业物联网（AIoT）技术、云计算技术，在线远程控制光照培养、表型数据采集分析及自动回传数据至云端，实现远程实时访问，查看结果
植物培养过程
主要技术指标：
- 嵌入式主控系统，全中文操作界面，触控屏+PC端GUI软件双重控制，可无线控制
- 智能LED培养：标配为冷白光+红光+红外光（模拟自然光照）三通道智能可调制LED光源培养系统，可选配RGB三色光源或客户定制RGB+远红4通道LED光源培养系统，光照强度0～500μmol(光量子)/m2.s（强度可根据需求升级），0-100%可调，模拟自然光照、程序模拟昼夜节律等，具备不同光照条件Protocols数据库功能（如多云天气、林下光源等）
- 成像状态监测：配备RGB监控镜头，1080P全高清画质，画面植入操作系统，具备虚拟开关，实时传输画面至平台控制软件，在线监控工作状态
- 标配培养及成像面积：180×60cm，可客户定制其他规格
- RGB成像：通过高分辨率RGB成像可实现植物叶片/冠层的长宽、周长、面积、圆度、紧实度等形态分析；以及VIgreen、VEG、ExG、ExGR、GLI、CIVE、COM、WI、Lab、R/G/B、HSV等颜色分析，可扩展Thermo-RGB红外热成像与RGB成像融合分析
- 叶绿素荧光成像： 可成像测量Fo、Fm、Fp、Ft、Fs、Fm’、Fv/Fm（QYmax）、 ?F/Fm’（YPSII）、Fv/Fo、NPQ、Rfd、Y(NPQ)、Y(NO)、EXC等，及叶绿素荧光快速动力学测量分析参数：Fo、Fi、Fm、Vi、QY、能量散失光量子产量等，及长度、宽度、投影面积（相对生物量）、凸包面积、凸包周长等形态参数
- 400-1000nm高光谱成像： 可成像分析植物生化、生理指标、光利用效率、健康指数、覆盖度、胁迫等近百种参数，如 NDVI、NDVI705红边归一化植被指数（对衰老敏感）、VOG1红边指数（对叶绿素浓度、物候变化等敏感）、PRI光化学植被指数、PSRI 植被衰减指数（用于指示冠层胁迫、植物衰老、果实成熟等）、SIPI结构不敏感色素指数（反映冠层胁迫程度、生理胁迫检测等）、CRI1 类胡萝卜素反射指数、ARI1/ ARI2 花青素反射指数、CI 叶绿素指数（红边指数）、WBIR水波段指数（反映水分含量分布）、HI健康指数等植物色素指数和胁迫敏感指数、NPQI归一化脱镁指数（用于早期胁迫检测）、PSSRa（R800/R680）指数
- UV-MCF植物荧光成像（选配）：蓝绿荧光Fb和Fg及胁迫诱导次级代谢产物指数，叶绿素荧光Fr和Ffr及荧光比值，如Fb/Fg、Fb/Fr、Fb/Ffr、Fr/Ffr等，及F730-740/F680-690（反应叶绿素含量及植物长期胁迫等）、F735/F700（可精确反映叶绿素含量）等
- SWIR高光谱成像（选配）：可成像测量分析NDNI归一化N指数、NDWI归一化水指数、MSI水分胁迫指数等，可分析土壤有机碳及总氮状态
- SpectrAPP高光谱表型成像分析软件及 FluorVision高光谱荧光成像分析软件，可进行光谱融合、ROI选区分析、?积校准、频率直方图、自动动识别不同波段峰值并分析其?值等，近百种参数一键分析
应用案例：
白菜苗的靶向农药筛?。?/strong>上左图：培养平台上下两层感染蚜虫白菜苗RGB图（W1上层，W2下层），红圈部位为施药叶片，其余为对照叶片；上右图：W1、W2叶片施加吡虫啉前后的荧光光谱；下图： W1、W2叶片施药前后F450/F740比值图对比（左施药前，右施药后）；施药后叶片叶绿素荧光值升高，比值指数降低，蚜虫导致的红色斑点减少，说明吡虫啉可有效祛除蚜虫，且不会对植物造成不良影响（EcoTech®实验室提供）
