一、微根窗技術
根系和菌根對于植物表現(xiàn)和諸多生態(tài)系統(tǒng)和生物地球化學過程至關重要。因此觀察根系系統(tǒng)的發(fā)育對于理解自然和人工生態(tài)系統(tǒng)(作物等)的植物表現(xiàn)、揭示陸地生態(tài)系統(tǒng)的水、碳、氮的動力學過程舉足輕重。無損的根系和根際成像能用于測量可控條件或者非生物、生物脅迫下的一系列過程、生物和事件,包括根系發(fā)育、周轉、分布(根系構型)以及菌根根尖的出現(xiàn)、菌絲的發(fā)育,乃至根瘤菌的發(fā)育和土壤動物。
VSI-BARTZ微根管系統(tǒng)是一種非破壞性、定點原位直接觀察和研究植物和菌絲生長、壽命和分布的定性和定量觀測工具,其大優(yōu)點是在不干擾細根生長過程的前提下,能連續(xù)監(jiān)測單個細根從出生到死亡的變化過程,也能記錄細根乃至根毛和菌根的生長、生產(chǎn)和物候等特征,是估計生態(tài)系統(tǒng)地下C分配和N平衡研究的有效方法,結合所提供根系分析軟件,能夠將根系相關數(shù)據(jù)定量化,包括根的長度、面積、根尖數(shù)量、直徑分布格局、死亡根及存活根數(shù)量等等。
二、高度定制化的微根窗系統(tǒng)—VSI-BARTZ微根窗系統(tǒng)
VSI-BARTZ微根窗系統(tǒng)由主機控制器、相機模塊、齒輪系統(tǒng)和供電模塊模塊單元組成,微根窗相機可用于常用的5或者7cm內徑的微根管(其他尺寸根管可定制),既可以滿足現(xiàn)有根管的使用又可以使原有相機系統(tǒng)的輕松升級。圖像處理可*自動化,包括微根管的識別、預設位置的圖像采集、已采集的位置的圖像再次采集。系統(tǒng)高度定制化適合不同的科研和經(jīng)費需求。
VSI-BARTZ微根窗系統(tǒng)能夠獲取選擇區(qū)域的全高清圖像,可根據(jù)研究需要和圖像分析要求調整觀測區(qū)域的大小。內置的軟件自動糾正由微根管的曲面造成的原始圖像輕微的畸變。圖像采集系統(tǒng)可通過手持平板電腦或者筆記本(Bartz ICAP程序)操作。可選擇無線或有線傳輸。鋰電池或者電源線(110V-230V)供電,成像面積(標準:20×20mm)能夠進行調整。
VSI-BARTZ微根窗系統(tǒng)產(chǎn)品型號:
1. 微根窗高清成像系統(tǒng)VSI MS-16
2. 自動微根窗相機系統(tǒng)VSI AS-17(用于根窗設施)
3. 自動微根窗相機系統(tǒng)VSI AS-18(用于垂直微根管觀測)
三、自動微根窗相機系統(tǒng)VSI AS-17
自動微根窗相機系統(tǒng)VSI AS-17是為水平或者平角安裝的微根管觀測而設計的,常用于根際實驗室或者其他配備有大量微根管的實驗設施。由方向相反的雙攝像頭組成的成像單元提供了雙視角(dual view system);該成像單元能夠安裝在從微根管微伸出的齒條上,并且通過平板電腦根據(jù)微根管的編號進行控制和采集:安裝完成后,成像單元能夠獨立、準確地在位置拍照,然后返回初始位置。這種設計能夠讓操作者只需要在不同微根管之間更換成像單元,通過掃描RFID(無線射頻識別)標簽設置微根管編號,即可同時有效地運行多個成像單元。采集的圖像分辨率達到超高清(2500dpi),并且?guī)в?/span>ICAP命名系統(tǒng)。圖像存儲于成像單元里的兩個U盤中的一個,因此能夠隨時傳送到筆記本等設備中。成像單元的電源能充電,易拆卸,壽命長。軟件能夠根據(jù)不同類型的微根管批量地或者獨立地預先設定拍攝位置。圓形的齒條能夠使用微根管末端的磁性密封蓋手動變換位置,以拍攝到微根管完整的圖像。齒條既可以留在微根管——這也是方便的,也可以在各個微根管之間輪流使用,以節(jié)省安裝成本。
產(chǎn)品特點
1. 自動成像:成像單元插入到微根管或者齒條后,自動根據(jù)預設位置進行整體或者單獨成像;
2. 雙攝像頭:視野相反,雙視角完整拍攝;
3. 超高清:圖像分辨率高達2500dpi;
4. 超高速:兩點拍攝時間低于1秒,無需“白平衡”,大大提高采集效率,減輕野外作業(yè)的勞動量;
5. 軟件:成像面積可根據(jù)需求自行調整;圖像自動進行非線性的糾正,以消除微根管的曲面效應;
6. 精確定位:借助齒條進行精確定位,圓形齒條位置可進行手動調整;
7. 鋰電池供電:用戶可自行更換電池;
8. 專為水平或者小角度安裝的微根管設計;適用于掃描儀MR設備的微根管;可用于深度200cm的微根管!
9. 便攜易操作:成像系統(tǒng)的軟件預裝在平板電腦;微根管編號采用RFID標簽;藍牙傳輸;
10. 高效采集:操作者可同時操作多個成像單元,特別適用于大型的微根管設備;
技術參數(shù)
l 成像方向:反向安裝的雙攝像頭;
l 成像面積:31 mm x 24 mm (內徑7cm的微根管)
可裁剪成20mm×20mm的標準面積,同時包括消除曲面效應的非線性糾正功能;
l 圖像分辨率及格式:800萬像素(3280 x 2464像素;2500dpi);jpg
l 圖像采集速度:小于1秒/張圖像;
l 圖像命名系統(tǒng):ICAP命名規(guī)則;
l 照明系統(tǒng):環(huán)形LED,每個強度可達160-230流明,強度可通過軟件調節(jié);
l 操作系統(tǒng):液晶觸摸屏,含鍵盤,樹莓派微型計算機;
l UI:BTC/VSI軟件(觸摸感應、可也用鍵鼠操作),實驗和圖像采集程序設計(包括日期和位置);
l 圖像存儲:U盤(16GB),每個相機一個;
l 電源:鋰離子電池,可更換、可充電;包含充電器;用戶可自行更換電池;
l 成像單元:鋁質外殼,陽極電鍍,300mm長,直徑62mm,重約720g;
l 定位齒條:淬火鋼,8 mm x 7 mm x 700-2000 mm,重約670-2000 g;拍攝位置任意可選;
l 定位頭:復合材料,100 mm x 175 mm,重約0.1kg;
配置
1. 成像單元(雙視攝像頭),包含鋰電池,2USB接口,RFID標簽,出廠對焦(針對不同直徑的微根管);
2. 定位齒條×2,每個1.6m長,包含定心盤;
3. 密封蓋×20,用于微根管;
4. 便攜箱,內含操作單元(觸摸屏,樹莓派系統(tǒng))和充電器;
5. BTC/VSI軟件包。