田间轨道式植物表型高通量获取平台正式发布 打造大田育种 “田间 CT” 无人值守表型采集系统

近日，北京欧普特科技有限公司推出田间轨道式植物表型高通量获取平台，采用龙门桁架地轨架构，集成多模态传感成像舱、三轴精密运动机构、田间微气象监测、边缘 AI 解析单元，实现试验田作物全生育期定点、无人值守、无损高通量表型自动采集，弥补移动机器人颠簸振动、无人机分辨率不足、人工测量主观误差大等短板，完善公司植物表型成套装备体系，为分子育种、种质资源鉴定、抗逆机理研究提供国产基准级大田表型解决方案。

传统大田表型鉴定高度依赖人工田间观测，存在效率低、时效性差、难以实现定点连续追踪、无法捕捉作物早期胁迫信号等问题；移动巡检机器人受田间地形、作物垄间限制，采集抖动会影响光谱与三维测量精度；无人机遥感空间分辨率有限，难以完成单株、小区级精细性状提取。本平台采用固定龙门轨道架构，成像舱沿轨道做 X/Y/Z 三轴闭环运动，可覆盖整片育种试验小区，成像单元可自动升降，适配苗期至成熟期不同株高作物，能够对每一份种质小区进行定点回访，建立完整时序生长数据库，实现 “大田 CT” 式的多维度作物体检。

整套系统由防腐地轨桁架、龙门移动主机、升降多传感成像舱、田间微气象站、远程控制与 AI 表型解析软件五大模块组成。轨道长度、龙门跨度可根据试验田规模定制，运动定位精度可达毫米级，支持预设任务自动巡航、定时扫描、定点复测。整机防护等级 IP54，工作温度‑10℃~+55℃，可适应露天大田高温、雨雪、沙尘复杂环境；配套可调控 LED 补光阵列，阴天、夜间均可开展标准化成像，规避正午强光、光照突变带来的数据偏差，支持多时段对比观测，获取时序一致性高的表型数据。

成像舱采用模块化传感器选配方案，可集成公司自研多类传感设备：RGB‑D 深度相机获取株高、冠幅、叶面积、分蘖数、倒伏、病斑面积等形态农艺性状；三维激光雷达输出冠层点云，反演群体生物量、叶面积指数、冠层体积、透光率；搭载 HSP 系列高光谱相机，获取冠层光谱，反演叶绿素、氮磷钾养分、水分含量，识别干旱、缺素、病虫害早期胁迫；选配 TIR‑4 热红外辐射计，采集冠层温度场，评估蒸腾作用与逆境胁迫；可扩展叶绿素荧光模块，检测光合效率；同步集成气象传感器，同步记录温度、湿度、光照、风速，实现表型‑环境数据一一对应，为基因型‑环境互作研究提供完整数据集。

平台搭载边缘计算单元，内置作物 AI 分割识别算法，现场完成图像预处理与表型指标初步解析，数据本地存储，同时支持 4G / 以太网远程回传。配套专业表型分析软件，支持多源数据融合、批量指标计算、时序数据归档、报表导出，兼容 ENVI 等遥感软件，开放 SDK 二次开发接口，可对接育种数据库，实现 “采集‑解析‑存储‑归档” 闭环。设备可联动公司地物光谱仪、黑体辐射源，完成传感器现场标定，保障表型数据定量可靠性。

该平台广泛应用于作物分子育种、种质资源高通量筛选、抗逆品种鉴定、作物栽培生理研究、南繁育种基地、农科院科研试验田、高校农林科研教学等场景，可对水稻、小麦、玉米、大豆、棉花等各类大田作物开展全生育期动态监测。北京欧普特持续深耕光谱成像、红外辐射、精密光学测试领域，依托高光谱相机、热红外辐射计、地物光谱仪完整产品体系，面向种业企业、科研院所、农林科研单位提供标准化设备、定制化系统集成与技术服务，助力国产大田植物表型装备落地应用。