
一、 設(shè)備定位:育種表型的“CT掃描儀"
托普云農(nóng)智能考種分析系統(tǒng)(以TPKZ系列為代表)并非簡單的“自動數(shù)粒機",而是一套基于機器視覺與深度學(xué)習(xí)算法的種子/果穗表型高通量解析平臺。它通過高分辨率成像與智能分割算法,將傳統(tǒng)依賴人工肉眼和游標(biāo)卡尺的考種工作,升級為秒級、無損、全指標(biāo)的數(shù)字化流水線,直接攻克育種與質(zhì)檢中的效率與精度壁壘。
二、 四大核心痛點與精準(zhǔn)解決方案
痛點1:人工考種效率極低,嚴(yán)重制約育種進度
傳統(tǒng)局限:在F2分離群體或區(qū)域試驗中,一個樣本(1000粒)的人工數(shù)粒、測量、稱重需耗時2-3小時,且長時間操作易導(dǎo)致視覺疲勞與計數(shù)錯誤,成為育種提速的“卡脖子"環(huán)節(jié)。
設(shè)備解決方案:
高通量解析:系統(tǒng)數(shù)粒速度達1200-3000粒/分鐘(視型號與籽粒類型),較人工效率提升200倍。單次可批量分析10個玉米果穗或35個玉米截面,支持水稻、小麥、油菜、豆類等30+作物。
全自動計算:集成高精度電子天平(量程0-5kg),拍照后自動計算千粒重/百粒重,誤差控制在≤±0.5%,釋放人力。
痛點2:主觀誤差難以避免,數(shù)據(jù)缺乏可重復(fù)性
傳統(tǒng)局限:不同操作人員對“禿尖"“異形粒"的判斷標(biāo)準(zhǔn)不一;游標(biāo)卡尺測量粒長存在人為讀數(shù)誤差;紙質(zhì)記錄易丟失且難以追溯。
設(shè)備解決方案:
客觀量化:采用RGB數(shù)值量化種子顏色(如黑玉米、紅稻),避免肉眼判讀的主觀性;通過像素標(biāo)定,將粒型參數(shù)精確到0.01mm級別。
數(shù)據(jù)溯源:系統(tǒng)為每粒種子建立“圖像-坐標(biāo)-參數(shù)"關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫,支持原始圖像回溯與異常粒手動修正(分割/合并功能),確??蒲袛?shù)據(jù)的可重復(fù)性與可審計性。
痛點3:復(fù)雜表型(如果穗、豆莢)難以批量獲取
傳統(tǒng)局限:玉米果穗的穗行數(shù)、行粒數(shù)、禿尖長等指標(biāo)需手工逐穗測量,豆莢的果身長、彎曲度等三維性狀幾乎無法批量獲取,限制了高產(chǎn)株型篩選的精度。
設(shè)備解決方案:
整穗/截面分析:TPKZ-1-G等型號支持玉米整穗一鍵分析,自動輸出穗長、穗粗、禿尖長、穗行角等12項結(jié)構(gòu)指標(biāo);截面分析可同步獲取粒寬、軸粗。
擴展表型:支持豆莢(果身長、彎曲度)、西瓜切面(瓜皮厚、橫縱徑)、根系(胚軸長)等復(fù)雜性狀的批量解析,為株型育種與品質(zhì)育種提供多維數(shù)據(jù)支撐。
痛點4:海量表型數(shù)據(jù)難以挖掘與建模
傳統(tǒng)局限:人工考種僅能記錄平均值,無法獲取群體分布特征(如粒長標(biāo)準(zhǔn)差);數(shù)據(jù)散落在Excel表中,難以進行遺傳力分析與QTL定位。
設(shè)備解決方案:
分布統(tǒng)計:輸出每批種子的標(biāo)準(zhǔn)差、極值、分布直方圖,直觀呈現(xiàn)群體分離規(guī)律,輔助篩選“大粒且均勻"的優(yōu)異單株。
云平臺整合:TPKZ-3等型號支持數(shù)據(jù)自動上傳至“托普農(nóng)業(yè)云",支持多維度篩選與歷史數(shù)據(jù)對比,為全基因組選擇(GS)與QTL定位提供高質(zhì)量表型輸入。
三、 核心功能
1、高清成像,精準(zhǔn)分析: A3幅面,2200萬像素,最大分辨率4896*3672的高拍儀。超薄的背光光源板,自然光與自帶全新超高LED補光燈,超薄透明并帶有自動標(biāo)定功能的種子托盤,鋪上種子后無陰影,使粒型計算精準(zhǔn)。
2、稱重背光一體式設(shè)計:考種背光板和稱重模塊一體化設(shè)計,考種的同時能夠直接對籽粒、果穗進行稱重,重量數(shù)據(jù)通過接口傳輸,輸入后自動換算成千/百粒重。
3、可視化稱重臺: 2.1英寸OLED稱重臺顯示屏能夠支持考種過程中對稱量的種子重量進行直觀感知,方便對稱量種子粒數(shù)進行取舍。
4、多用途顯示臺:顯示臺既可以連接電腦直接讀取種子重量,也可以單獨作為天平使用(稱重量程范圍:0~5kg)。
5、圖像檢索:可以任意放大、縮小、局部觀察功能,能精準(zhǔn)顯示種粒外接矩形,方便查看結(jié)果。
6、深度學(xué)習(xí):根據(jù)顏色或是形狀的不同對種子進行自學(xué)習(xí)和再學(xué)習(xí),并實現(xiàn)自動分類識別。
7、輔助修正:用鼠標(biāo)選擇分割/合并,來對識別錯誤的種子進行修正,以確保100%正確。
8、目標(biāo)區(qū)的個性化計數(shù):對工作區(qū)視野中任選范圍或矩形范圍內(nèi)的種子進行框選計數(shù)。
9、數(shù)據(jù)保存:圖像結(jié)果可保存,自動形成總報表,可導(dǎo)出excel表,具有追加保存的功能,并支持通過熱敏打印機將分析數(shù)據(jù)打印出來。
10、支持數(shù)據(jù)上傳至云平臺,可以保存查看和下載數(shù)據(jù)。
11、軟件加密:軟件采用動態(tài)二維碼加密+軟件鎖加密,防止丟失。
12、可選配掃碼槍:使用掃碼槍可快速添加品種名稱,節(jié)省用戶時間,提高實驗效率。
四、 技術(shù)壁壘與選型建議
抗干擾能力:采用超薄背光板消除陰影干擾;深度學(xué)習(xí)算法自適應(yīng)“淺色/深色"種子背景,對芝麻、油菜等小籽粒識別準(zhǔn)確率≥99.9%。
選型提示:若主要用于實驗室固定點位的高通量考種,推薦TPKZ-1-G(高拍儀款);若需兼顧田間現(xiàn)場考種(如南繁基地),可選TPKZ-2(平板便攜款)。
托普云農(nóng)智能考種系統(tǒng)的本質(zhì),是將“數(shù)粒、稱重、量尺寸"的體力勞動,升級為“表型組學(xué)數(shù)據(jù)自動采集"的智能流程,是連接基因型與田間表現(xiàn)的數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施。
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)智能考種分析系統(tǒng),廠家直銷,歡迎新老用戶了解咨詢!
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