拍照式根系分析儀是一種基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的智能化植物根系表型分析設(shè)備，主要用于快速、無(wú)損地獲取和量化植物根系的形態(tài)學(xué)參數(shù)。該儀器廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科研、生態(tài)學(xué)研究、育種篩選、土壤-植物互作機(jī)制探索等領(lǐng)域，為根系結(jié)構(gòu)與功能研究提供高精度、高效率的數(shù)據(jù)支持。

　　其工作原理是將清洗干凈的植物根系平鋪于專用托盤或透明掃描平臺(tái)上，通過(guò)高分辨率攝像頭或?qū)I(yè)掃描儀進(jìn)行圖像采集，隨后利用配套軟件對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與分析。系統(tǒng)可精準(zhǔn)測(cè)量包括根長(zhǎng)、根表面積、根體積、根平均直徑、根尖數(shù)、分叉數(shù)、根投影面積、根系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等數(shù)十項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)，并支持按直徑分級(jí)統(tǒng)計(jì)（如細(xì)根、中根、粗根），實(shí)現(xiàn)對(duì)根系生長(zhǎng)狀況的全面評(píng)估。

　　拍照式根系分析儀的主要功能：

　　一、核心測(cè)量功能

　　基礎(chǔ)形態(tài)參數(shù)

　　長(zhǎng)度與直徑：測(cè)量根總長(zhǎng)、平均直徑、最大直徑及直徑中值，支持自定義分段直徑測(cè)量（如按0.5mm間隔劃分），并輸出各直徑段長(zhǎng)度、投影面積、表面積及體積分布直方圖。

　　面積與體積：計(jì)算根總面積、總投影面積及總體積，反映根系生長(zhǎng)規(guī)模。

　　根尖與分叉：統(tǒng)計(jì)根尖數(shù)量、分叉點(diǎn)數(shù)量及交疊點(diǎn)數(shù)量，評(píng)估根系分支頻率與復(fù)雜度。

　　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析

　　根系等級(jí)劃分：自動(dòng)區(qū)分主根及1-6級(jí)側(cè)根，支持單獨(dú)分析任意側(cè)根的長(zhǎng)度、面積、體積等參數(shù)，揭示根系空間分布規(guī)律。

　　連接關(guān)系分析：量化根段間的角度關(guān)系（如向地角、水平角），分析根系生長(zhǎng)方向性。

　　分形維數(shù)計(jì)算：通過(guò)盒維數(shù)法自動(dòng)測(cè)量根系分形維數(shù)，量化根系復(fù)雜程度與空間填充能力。

　　根瘤分析

　　自動(dòng)識(shí)別根瘤并計(jì)算其數(shù)量、表面積、體積及在根系中的占比，支持手動(dòng)修正識(shí)別結(jié)果，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

　　二、高級(jí)分析功能

　　智能校正與優(yōu)化

　　圖像預(yù)處理：支持圖片二值化調(diào)整灰度對(duì)比，自動(dòng)剔除雜點(diǎn)（如土壤顆粒），凸顯目標(biāo)根系輪廓。

　　形態(tài)修正：提供合并分叉、刪除連接、毛刺去除、主根/側(cè)根修正等功能，修正操作可回退，確保結(jié)果100%準(zhǔn)確。

　　目標(biāo)區(qū)域分析：手動(dòng)選擇特定區(qū)域進(jìn)行局部分析，提升數(shù)據(jù)針對(duì)性。

　　顏色分析

　　通過(guò)RGB通道分析根系顏色，區(qū)分存活根系與死亡根系，輸出不同顏色根系的直徑、長(zhǎng)度、面積等參數(shù)。

　　生物量估算

　　基于根系形態(tài)參數(shù)（如體積、投影面積）自動(dòng)化估算根系生物量分布，支持大批量樣本處理。

　　三、數(shù)據(jù)處理與輸出

　　批量分析

　　單次可處理100張以上圖片，自動(dòng)保存分析結(jié)果，支持暫停后繼續(xù)分析，數(shù)據(jù)進(jìn)度實(shí)時(shí)保存。

　　可視化輸出

　　生成分析標(biāo)記圖（如根系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖、直徑分布圖），支持導(dǎo)出至Excel表格，便于后續(xù)統(tǒng)計(jì)與建模。

　　提供數(shù)據(jù)直方圖、餅圖等可視化工具，直觀展示參數(shù)分布規(guī)律。

　　云平臺(tái)支持

　　數(shù)據(jù)可上傳至云端，實(shí)現(xiàn)多終端（PC、手機(jī)）隨時(shí)隨地查看與共享，支持長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與追溯。

　　四、技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　高精度成像

　　配備2000萬(wàn)像素自動(dòng)對(duì)焦彩色拍攝儀，有效分析幅面達(dá)297mm×210mm，確保圖像清晰無(wú)陰影。

　　高拍儀與背光板均可調(diào)光，壓板具備防反光功能，多方位避免光線干擾。

　　操作便捷性

　　一鍵式操作完成拍照至數(shù)據(jù)分析全流程，界面友好，支持中英文雙語(yǔ)切換。

　　軟件采用動(dòng)態(tài)二維碼+密碼狗加密，保障數(shù)據(jù)安全。

　　應(yīng)用廣泛性

　　適用于作物育種、生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、土壤科學(xué)及環(huán)境脅迫研究等領(lǐng)域，支持田間試驗(yàn)站、高校實(shí)驗(yàn)室及中小型科研機(jī)構(gòu)使用。