全自動植物根系生長監(jiān)測模塊

產(chǎn)品名稱：全自動植物根系生長監(jiān)測模塊

產(chǎn)品型號：RootFUL-RTC

生產(chǎn)廠家：華芯中科（北京）科技有限公司

生產(chǎn)產(chǎn)地：中國

一、產(chǎn)品用途

三套拍照款全自動植物根系生長監(jiān)測模塊，能夠?qū)χ参锔档男螒B(tài)、結(jié)構(gòu)以及生長參數(shù)進(jìn)行快速且精準(zhǔn)的量化分析。借助高分辨率成像系統(tǒng)捕捉植物根系圖像，并采用先進(jìn)的圖像處理算法，達(dá)成了對根系特征的自動識別與測量。其分析結(jié)果不僅有益于植物生理學(xué)研究，還可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和植物病理學(xué)提供關(guān)鍵的數(shù)據(jù)支撐。

二、主機(jī)技術(shù)

1.自動程度：該模塊系統(tǒng)能夠自動重復(fù)獲取根部及根際的圖片，支持定時(shí)及周期性自動拍攝；

2.角度分辨率：模塊系統(tǒng)可360°成像；

3.拍攝模式：拍攝模式為定點(diǎn)拍攝、帶狀拍攝以及整管拍攝；

4.超高清RGB相機(jī)：超高清RGB相機(jī)具備1600萬像素，采用固定焦距，圖片分辨率達(dá)4800DPI；

5.圖像大小：圖片失真可自動校正，還能自動裁剪，單次非拼接裁剪尺寸為40*40mm；

6.光源光譜：多光譜拍照成像光源，涵蓋白光、UV紫外光、紅光、綠光、藍(lán)光、黃光，其強(qiáng)度可在0 - 1000級范圍內(nèi)通過軟件控制進(jìn)行調(diào)控；

7.重合度：可通過參數(shù)編程調(diào)整圖像之間的縱向距離以及旋轉(zhuǎn)角度的重合度；

8.微根管尺寸：透明微根管的內(nèi)徑為5.0cm，外徑為5.7cm，壁厚為3.2mm，長度可按需定制。支持垂直安裝或呈一定角度安裝，其它尺寸也均可任意定制；

9.數(shù)據(jù)基站：數(shù)據(jù)基站可自動通過無線方式獲取1000米范圍內(nèi)土壤多參數(shù)傳感器或其他物聯(lián)網(wǎng)傳感器所采集的數(shù)據(jù)。它支持200個(gè)傳感器同時(shí)在線。該基站內(nèi)置非第三方集成的GPS，能夠自動進(jìn)行衛(wèi)星校時(shí)并獲取埋置定位，在數(shù)據(jù)軟件中還可顯示Google、Bing、Baidu的2D和3D衛(wèi)星地圖；

10.無線控制軟件：模塊系統(tǒng)通過WIFI連接后，手機(jī)APP可在近距離或借助運(yùn)營商短信實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離發(fā)送采集指令。能夠設(shè)定采集時(shí)間、采集周期和循環(huán)次數(shù)，以實(shí)現(xiàn)無人值守的連續(xù)測量；

11.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸：遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)可借助附近的WIFI、4G、5G基站自動進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，直至送達(dá)FTP文件服務(wù)器；也能通過WIFI熱點(diǎn)，利用手機(jī)或筆記本軟件查看數(shù)據(jù)；

12.工作電源：工作電源采用24V直流供電，可于野外通過太陽能板和電池供電，也能在室內(nèi)使用交直流轉(zhuǎn)換器供電。 

13.根系分析軟件：專業(yè)根系分析軟件可測量多種單根或總根參數(shù)，諸如長度、加權(quán)平均寬度、寬度標(biāo)準(zhǔn)差、加權(quán)平均角度、角度標(biāo)準(zhǔn)差、表面積、投影面積等。該軟件能夠沿著根系長度方向走勢，測得寬度走勢、角度走勢、表面積走勢、投影面積走勢、體積走勢等參數(shù)。軟件還具備圖像拼接、圖像分析、旋轉(zhuǎn)、多語言等功能。對圖像的XY方向分辨率進(jìn)行獨(dú)立矯正，并對明暗對比度做銳化處理；能一鍵去除土壤背景，分析根系參數(shù)的水平垂直分布；支持粘貼復(fù)制根系、多節(jié)點(diǎn)框選反選、拖拽平移等操作；可同時(shí)打開多個(gè)文檔進(jìn)行操作，以開展根系時(shí)空對比分析；提供Pregizer、Topology、自定義三種拓?fù)淠Ｊ剑糜诟店P(guān)系分析；具備RHS和UCL兩種色彩模式，可進(jìn)行顏色分析。此外，軟件能夠自動識別根腐病，還能用盒維數(shù)法自動測量根系分形維數(shù)。它可以分析根瘤菌體積在根系中的占比，從而客觀確定根瘤菌體的貢獻(xiàn)量。 

14.計(jì)算分析設(shè)備要求

（1）系統(tǒng)架構(gòu)：采用B/S架構(gòu)（易于擴(kuò)展），基于WEB瀏覽器進(jìn)行界面展示；

（2）瀏覽器兼容性：支持Google Chrome、Mozilla Firefox、Safari 11.0、Microsoft Edge等主流瀏覽器。支持1920*1080分辨率；

（3）支持裸機(jī)安裝、虛擬機(jī)兩種方案、其中裸機(jī)與虛擬機(jī)安裝提供定制操作系統(tǒng)ISO鏡像，安裝過程中自動部署管理節(jié)點(diǎn)服務(wù)，提供系統(tǒng)快速安裝手冊；

（4）支持IPv4，支持千兆、萬兆、infiniband；

（5）采用輕量級容器虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對CPU、內(nèi)存、磁盤等資源的虛擬化和統(tǒng)一管理；

（6）預(yù)裝主流學(xué)習(xí)框架，例如：tensorflow、caffe、mxnet、pytorch、paddlepaddle等主流的學(xué)習(xí)框架；便捷納管：提供標(biāo)準(zhǔn)插件，支持快捷納管/第三方算力平臺資源；

（7）支持在線模型開發(fā)功能，提供JupyterLab、JupyterNoteBook、VS Code，Terminal等在線編程環(huán)境；

（8）支持用戶配置SSH公鑰，任務(wù)重啟或者重新創(chuàng)建后都可以使用SSH公鑰進(jìn)行免密登錄；

（9）支持快速創(chuàng)建多種深度學(xué)習(xí)開發(fā)調(diào)試環(huán)境的容器，支持web Terminal 訪問容器（無需安裝ssh服務(wù)），支持將創(chuàng)建的容器在線進(jìn)行鏡像打包，并支持將打包好的鏡像上傳鏡像倉庫，實(shí)現(xiàn)鏡像版本的持續(xù)更新；

（10）當(dāng)GPU數(shù)量不足時(shí)，允許用戶可以使用無GPU卡模式啟動任務(wù)；任務(wù)重啟：支持任務(wù)重啟功能，任務(wù)重啟過程中，系統(tǒng)盤、緩存盤、數(shù)據(jù)盤中的數(shù)據(jù)不丟失。容器ID保持不變；

（11）對任務(wù)環(huán)境或者系統(tǒng)盤進(jìn)行更換，更換完畢后，緩存盤與數(shù)據(jù)盤中的數(shù)據(jù)不丟失；

（12）計(jì)費(fèi)變更/任務(wù)續(xù)租：對任務(wù)的計(jì)費(fèi)規(guī)則進(jìn)行變更；

（13）便攜工具箱：支持Web Terminal，Jupyter，CodeServer，Tensorboard，Desktop等，支持網(wǎng)盤存儲等功能，并對容器中的服務(wù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)鑒權(quán)； 

（14）支持鯤鵬920等國產(chǎn)化模塊；

（15）支持通過WEB界面對存儲的統(tǒng)一管理，在WEB界面可以對分布式存儲進(jìn)行掛載、資源劃分，可新增、刪除所劃分的存儲卷，并支持對存儲卷名稱、容量、所有者權(quán)限進(jìn)行設(shè)置；

（16）緩存盤：支持在本地計(jì)算節(jié)點(diǎn)為每個(gè)任務(wù)提供有配額限制的存儲資源，用戶可擴(kuò)容，并支持對關(guān)機(jī)超過限制時(shí)間的任務(wù)緩存盤進(jìn)行清空操作，限制時(shí)間可配置；

（17）自研底層監(jiān)控服務(wù)，分鐘級監(jiān)控主機(jī)、容器資源使用率，支持監(jiān)控運(yùn)算卡使用率、顯存使用率、溫度、功率；

（18）日志導(dǎo)出：支持一鍵導(dǎo)出管理軟件日志，以便故障定位；

（19）日志管理：支持在線查看、搜索、過濾日志；

（20）用戶管理：支持主用戶與子用戶功能，子用戶只需要專注于業(yè)務(wù)，方便團(tuán)隊(duì)內(nèi)部或者小組內(nèi)部使用；

（21）登錄方式：支持微信掃碼登錄，短信登錄，賬號密碼登錄等多種登錄方式；

（22）終端程序和規(guī)則庫支持多種更新方式和更新數(shù)量限制，更新方式支持全部自動更新、允許部分終端自動更新（可手動選擇終端）、全部終端均不自動更新等；更新數(shù)量可選擇不限數(shù)量和限制允許最多同時(shí)更新數(shù)量；平臺漏洞庫升級支持手動導(dǎo)入更新和依據(jù)自定義的時(shí)間段進(jìn)行自動更新；

（23）登錄安全：在登錄過程中遇到登錄失敗等問題時(shí)，及時(shí)彈出驗(yàn)證碼，降低暴力破解的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)管理員可以在后臺配置登錄失敗次數(shù)以及鎖定時(shí)間；

（24）用戶組管理：支持用戶組管理，從而進(jìn)行組級別資源限制控制；

（25）支持禁止攻擊工具啟動，包含：xuetr、ProcessHacker、PCHunter、Mimikatz等工具的自啟動，可以防止攻擊；

（26）在線用戶查詢/踢出：支持查詢平臺中普通用戶、管理員用戶在線狀態(tài)，查詢內(nèi)容，登錄賬號、IP、地點(diǎn)、瀏覽器、操作系統(tǒng)以及登錄時(shí)間，同時(shí)支持強(qiáng)制踢出在線用戶；

（27）SSL證書配置：支持在平臺上配置SSL證書；

（28）實(shí)名/學(xué)生/企業(yè)認(rèn)證：支持普通用戶進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證、學(xué)生認(rèn)證、企業(yè)認(rèn)證，提交信息后由后臺管理員進(jìn)行審核。

15.土壤多參數(shù)傳感器：內(nèi)置原廠GPS非第三方集成，支持3D衛(wèi)星地圖。

（1）介電常數(shù)：測量精度為± 0.5% or ± 0.2；測量范圍圍1~80；分辨率為0.001；

（2）土壤電導(dǎo)率：精度為± 2.0% or 0.02 S/m；測量范圍為0~1.5 S/m；分辨率為0.001；

（3）土壤含水量：精度為典型±0.01，最大±0.03；測量范圍為0%~100%（飽和）；分辨率為0.001；

（4）土壤溫度：精度為± 0.2°C；測量范圍為 -40~80℃；分辨率為0.1℃；無線數(shù)據(jù)傳輸。

三、單模塊配置

1.根系自動拍攝主機(jī)1臺；

2.可更換備用微根管10根；

3.手機(jī)APP控制軟件1套；

4.遠(yuǎn)程圖像傳輸下載軟件1套；

5.根系原位分析軟件1套；

6.無線土壤多參數(shù)傳感器1套；

7.根管安裝工具1套；

8.5G信號傳輸天線1套；

9.供電系統(tǒng)1套；

以上為部分參數(shù)，詳情請咨詢