ECA-GG02植物冠层分析系统
ECA-GG02是北京益康农科技有限公司最新推出的测量植物冠层参数的生理生态仪器。本冠层分析仪性能卓越、携带轻便、测量快速、操作方便，能满足您不同工作环境的多种需求。
一．用途与适用范围：
?可测算植物冠层的太阳直射光透过率、天空散射光透过率、冠层的消光系数，叶面积指数和叶片平均倾角等
?可用于农作物、果树、森林内冠层受光状况的测量和分析
?可用于不同植物群体结构的比较
?可对农田作物群体生长过程进行动态监测
?适用于生态学野外植物群体动态监测的研究与教学
?适用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的研究与教学
二．原理与方法：
ECA-GG02植物冠层图象分析系统采用了冠层孔隙率与冠层结构相关的原理。它是根据光线穿过介质减弱的比尔定律，在对植物冠层定义了一系列假设前提的条件下，采用半理论半经验的公式，通过冠层孔隙率的测定，计算出冠层结构参数。这是目前世界上各种冠层仪一致采用的原理。在上述原理下，ECA-GG02采用的是对冠层下天穹半球图像分析测量冠层孔隙率的方法，该方法是各类方法中最精确和最省力、省时、快捷方便的方法。
三．结构特点：
?专门为植物冠层结构测量设计的小型鱼眼摄像镜头安装在万向平衡接头上，可自动保持镜头处于水平状态。
?镜头安装在测杆一端，可以方便地水平向前或垂直向上伸入到茂密的冠层中，测杆一端的通迅线可联接在计算机上，方便取图操作
?由于小巧和带有测杆，可伸入冠层不同高度处，快速地进行分层测量，测出群体内光透过率和叶面积指数垂直分布图
?测杆上附带有线性PAR探头，同时可测量冠层内外的光量子通量密度
（μmol/m2?s）值，该值可以做为冠层内能量分析的参考值
四．功能特点：
?非破坏性地测定冠层结构
?可以测量冠层内外的光合有效辐射（PAR）
?手持式万向接头自动水平调整探头，无需三角架
?仪器使用不受阴天、刮风等条件的影响
?随身携带的笔记本计算机可以帮助你正确选点取样，即时决定图像的取舍?由计算机电池提供电源极其轻便、便于观测，尤其适合完成野外繁重的观测任务
?图像分析软件可以任意定义图像分析区域（天顶角可分10区，方位角可分10区）。对不同方向的冠层进行区域性分析时，可以任意屏蔽地物景像和不合理的冠层部分（如缺株、边行问题等）。对不同天顶角起始角和终止角的选择，可以避开不符合计算该冠层结构参数的冠层孔隙条件
?通过USB接口直接将测点图像显示在计算机上，可以在野外即时观察图像，选择合理的测点，将图像存贮
?半球图象上可以设计任何地点、任何时间的太阳视运动轨迹，以及冠层内任意时刻的受光状况。
五．技术参数：
?镜头角度：150°（或用户自选180°镜头。除用户有特殊需要，180°鱼眼镜头经常不适合孔隙率测量原理与方法所假设的前提条件，用于冠层结构分析是不适宜和不经济的）
?分辨率：768×494pix
?测量范围：
天顶角0°～75°（150°鱼眼镜头）可分割成十个区域。
方位角360°亦可分割成十个区域。
?PAR感应范围：感应光谱400～700nm
?测量范围：0～2000μmol/m2?s
?分析软件：北京益康农公司ECA-GG02软件
?显示和内存：决定于笔记本电脑的选择
?电池：电脑电池
?探头尺寸：直径6cm，高10cm
?总重量：500克（不含笔记本电脑）
?传输接口：USB
?工作温度：0～55℃
六．操作说明
摄像头，用于图像的采集控制器，电源提供、数据采集
测量杆，测量PAR、连接摄像头笔记本，数据处理、储存
图1仪器组成示意图
1．硬件连接：
（1）仪器的构成，本仪器主要有四部分构成：笔记本电脑；控制器（黑盒子）；
PAR测量杆；摄像头。
（2）仪器的连接：首先打开仪器箱，取出各部分产品，把笔记本、控制器装在黑色包中，把摄像头插紧在PAR测量杆前端。
图2 控制器侧面图
a控制器和笔记本的连接。（如图2 所示）在控制器侧面有四个接线插口，最右边已引出USB线，USB线的另一端直接插到笔记本的USB就可以了；
b控制器与PAR测量杆连接。直接把PAR测量杆插线插上在控制器右边第二插口
c控制器与摄像头连接。用黑色长线一头插摄像头另一头插到右边第三个插口
d摄像头和电脑连接。数据线一头连接摄像头，另一头直接插到电脑USB 插口
f电源的充电，本仪器的电源包括笔记本电源和控制器电源两部分，用充电器连接电源和控制器左边第一个插口是给控制器充电，把充电器与白色短线连接可用于笔记本充电，用黑色短线连接白色短线再连接控制器和电脑控制器电源给笔记本供电。
g使用前打开控制器前面的开关拨向左侧打开开关,使用完毕后关掉开关，充电时也要打开开关。
2.测量操作
1）益康农ECA-GG02植物冠层图像分析仪由鱼眼图像捕捉图像、微型笔记本计算机图像分析软件处理计算结果。鱼眼探头它可以获取150°视角的鱼眼图像。图像的显示和存贮由笔记本计算机完成。
2）笔记本软件操作过程：
在阴天或光度不强的早晨与黄昏，将鱼眼探头放在要测量的植物冠层下面，打开笔记本，自动弹出ECA植物冠层分析系统软件界面。
本ECA植物冠层分析系统软件，分为两部分：
1．ECA冠层自动采集软件
2．ECA冠层测量分析软件
自动采集软件的功能是根据用户需要设置自动实时采集640*480位图数据与实时PAR（光合有效辐射）数据。采集的位图用ECA测量分析软件计算冠层数据。
ECA测量分析软件功能为根据位图计算结果或可以直接从鱼眼镜头获取实时图像进行分析。
益康农冠层自动采集程序。
本软件还可以根据用户需要实时采集图像和PAR数据。
打开AutoCaptureBmp 应用程序，弹出界面
如图3所示，连接好仪器后
点击“实时显示”按钮，可以实时显示PAR数据。
点击“保存路径”按钮，弹出对话框可以设置保存位图的路径。
点击“间隔时间”按钮，设置图像采集与PAR采集间隔时间。
点击“连接”按钮后，“自动获取”与“手动获取”按钮置为可用，这时可根据需要，自动获取或手动获取。保存的数据在当前程序目录下\“RealTimePAR.xls”文件中，保存的图像在用户设置的保存路径目录下，默认是“D:\BmpFiles\”路径下。
图 3 AutoCaptureBmp主界面
点击“停止”按钮，停止自动采集。
点击“断开”按钮，断开程序与摄像头的连接。
ECA冠层测量分析软件
本软件对保存的图像或鱼眼镜头实时获取图像进行测量分析，计算结果。
打开ECA植物冠层分析系统程序，弹出如图4所示界面。
点击“文件”菜单，选择“选择源”选项，设置正确视频来源，再点击“获取”按钮，您可以在计算机屏幕上看到动态的高精度的植物冠层黑白鱼眼图像。
获取图像只需点击一下“获取”图标，图像格式为标准的位图图像(.BMP)。点击“测量”按钮可以计算出植物冠层的叶面积指数、叶片平均倾斜角度、散射辐射透过率、直接辐射透过率、消光系数和叶片的方位分布等参数。计算结果将直接显示在计算机屏幕上，也可以方便地将它以文本文件的形式保存在计算机内。将PAR探头放在植物冠层内外的不同位置，可以测出各个位置的PAR值。
特点：
测量方法极为简便。
高分辨率的150°宽视角的黑白鱼眼图像。
非破坏性测量叶面积指数（LAI）、叶片平均倾角（MFLA）和散射辐射
透过率。
可通过用户选择天顶角划分（环），计算出不同高度的太阳光线穿过冠
层后的直接辐射透过率及其消光系数。
可通过用户选择的方位角划分，测量不同方位的叶片分布。
由于直接使用内置的高性能微型笔记本计算机，使得植物冠层图像的测
量和计算速度很快，而且还可以存贮大量的图像（通过硬盘或软盘，需用户自配SD卡）。
图 4 ECA-GG02 软件主界面
。
点击菜单上的测量选项或工具栏上的测量按钮，获取测量结果图 3 测量结果
测量结果可以复制粘贴保存成文本格式，也可以点击“保存”按钮保存成txt 格式的文件。
7．各个菜单与工具栏的详细功能说明
工具栏按钮：
在上至下依次是“打开”、“保存”、“打印”、“获取”、“测量”、“帮助”六个
按钮，如图5所示
图5
点击“打开”可以打开一个bmp或jpg图像文件。
点击“保存”可以将当前图像保存为bmp或jpg文件。
点击“打印”可以打印当前图像
点击“获取”可以从鱼眼镜头获取一副图像
点击“测量”可以对当前已获取的图像进行计算
点击“帮助”可以看到关于信息。
菜单功能说明：
“文件”菜单功能介绍
“打开”打开一个bmp或jpg文件。
“另存为…”另存为硬盘图像文件。
“保存处理图像”保存为处理过的图像。
“获取”从仪器获取一副图像。
“选择源”选择正确的图像来源，一般默认设置。
“打印”打印为图像文件
“图像”菜单功能介绍：
“测量”单击测量选项，弹出如图6所示窗口。
图6
可以设置屏蔽区域，屏蔽区域主要为了截去图像上的非冠层区域，起始角度与截止角度由用户根据实际图像确定。阈值等级，根据冠层的情况设置阈值等级，要求选中绿色部分为主要树叶冠层部分。
“刷新”选项，刷新测量过得冠层图像。
“设置”菜单功能介绍：
“设置”菜单包含三部分，分别是“图形”、“输出”、“修剪圈”
如图7、图8、图9所示。
图7
图形选项卡中功能：
“天顶角个数”设置冠层图像的纬度圈数。
“方位角个数”设置冠层图像的经度方位角。
“视野范围”一般默认为是150度
“开始天顶角”默认为0，指开始计算的天顶角角度
“截止天顶角”默认为75，指计算截止的天顶角角度。
“阈值等级”指测量时设置的阈值。
“纬度”测量地的纬度
“第一日迹月”跟农历节气春分有关，当地太阳视运行轨迹。
“第二日迹月”跟农历节气秋分有关，当地太阳视运行轨迹。
图8
输出选项卡，凡是选中的，将在测量结果中输出。如图所示：
图9
修剪圈选项卡：
“屏弊开始角度”点击测量按钮后的截止开始角度
“屏蔽截止角度”点击测量按钮后的截止结束角度。
“视图”菜单
设置视图的显示比例和控制工具栏与状态栏的显示与隐藏。
“帮助”菜单
弹出关于对话框。
作物冠层分析仪使用说明书 在植物生理研究中，作物冠层分析仪可以说是一款非常重要的设备，因为作物的冠层是作物生理研究中的一个重要参数信息，实验人员常用它来反映植物叶面数量、植物群落生命活力及其环境效应，为植物冠层表面物质和能量交换的描述提供结构化的定量信息。除此之外，作物冠层它还是衡量作物生长状况的重要指标，所以说研究作物的冠层相关参数对于作物的管理调控和估产都具有重要意义。而托普云农推出的TOP-1200作物冠层分析仪选用敏感波段的光源照射作物冠层，感光部件同步获取冠层反射光谱信息，耦合作物生长监测诊断模型，获取作物生长信息，并诊断作物氮素匮缺情况。 那么，作物冠层分析仪具体该怎么使用呢？以下就是TOP-1200作物冠层分析仪的使用说明。 一、作物冠层分析仪安装步骤： 1、首先将指针紧紧地插入地下，接着将立杆1和立杆2旋转锁紧，并连接立杆和插针； 2、连接之后将调节块放入立杆，并调节到合适的高度，拧紧螺丝锁紧； 3、然后将传感器放入调节块，拧紧螺丝锁紧，即安装完成。 4、连接主机和传感器，长按开机键开机，即可进行采集数据。 二、作物冠层分析仪使用步骤： 1、自动采集：按菜单键进入采集设置的自动采集，然后调节传感器的高度就可以进行采集数据。 2、手动采集：手持传感器，进行手动采集。 3、传感器保持水平状态，传感器探头垂直向下。 三、作物冠层分析仪注意事项： 1、传感器通电预热2分钟以上，防止测量的时候有误差不稳定。 2、传感器保持水平状态，传感器探头垂直向下。 以上便是TOP-1200作物冠层分析仪的使用说明，该作物冠层分析仪能够有效地分析植被指数RVI、NDVI、作物叶层含氮量、氮积累量、叶面积指数、叶干重等，就比如叶面积指数、光照间隙及间隙分布状况。通过分析辐射数据的相关信息，能够测算出冠层截获的PAR以及冠层下方的辐射水平。比起传统测量法，
图像分析仪在金相分析中的应用 近年来，随着计算机技术和体视学的发展，图像分析仪被广泛地应用于金相分析中，使传统的金相分析技术从定性或半定量的工作状态逐步向定量金相分析方向发展。 金相工作者多年来一直从金相试样抛光表面上通过显微镜观察来定性地描述金属材料的显微组织特征或采用与各种标准图片比较的方法评定显微组织、晶粒度、非金属夹杂物及第二相质点等，这种方法精确性不高，评定时带有很大的主观性，其结果的重现性也不能令人满意，而且均是在金相试样抛光表面的二维平面上测定，其测量的结果与三维空间真实组织形貌相比有一定差距。现代体视学的出现为人们提供了一种由二维图像外推到三维空间的科学，即将二维平面上所测定的数据与金属材料的三维空间的实际显微组织形状、大小、数量及分布联系起来的一门科学，并可使材料的三维空间组织形状、大小、数量及分布与其机械性能建立内在联系，为科学地评价材料提供了可靠的分析数据。 由于金属材料中的显徽组织和非金属夹杂物等并非均匀分布，因此任何一个参数的测定都不能只靠人眼在显微镜下测定一个或几个视场来确定，需用统计的方法对足够多的视场进行大量的统计工作，才能保证测量结果的可靠性。如果仅靠人的眼睛在显微镜上进行目视评定，其准确性、一致性和重现性都很差，而且测定速度很慢，有些甚至因工作量过大而无法进行。图像分析仪以先进的电子光学和电子计算机技术代替人眼观察及统计计算，可以迅速而准确地进行有统计意义的测定及数据处理，同时具有精度高、重现性好，避免了人为因素对金相评定结果的影响等特点，而且操作简便，可直接打印测量报告，目前已成为定量金相分析中不可缺少的手段。 图像分析仪是对材料进行定量金相研究的强有力工具，也是日常金相检验的好帮手，可以避免人工评定带来的主观误差，从而也避免了扯皮现象。虽然在日常金相检验中，不可能也不必每次都使用图像分析仪，但当产品质量出现异常或金相组织级别处于合格与不合格之间而无法判别时，则可以借助图像分析仪对其进行定量分析，得出准确结果，确保产品质量。图像分析仪在金相分析中的应用，拓展了金相检验的检测项目，促进了检测水平的提高，对于提高检测人员的素质也是十分有益的。 图像分析仪的系统由金相显徽镜和宏观摄像台组成的光学成像系统，其用途是使金相试样或照片形成图像。金相显微镜可直接对金相试样进行定量金相分析；宏观摄像台适用于分析金相照片、底片及实物等。 为了能用计算机存贮、处理和分析图像，首先需将图像数字化。一帧图像是由不同灰度的一种分布所组成，用数学符号表示为j＝j（x,y），x、y为图像上像素点的坐标，j则表示其灰度值。所以，一帧图像可以用一个m×n阶矩表示，矩中每个元素对应于图像中一像素点，aij的值即表示图像中属于第i行第j列的像素点的灰度值。CCD摄像机（电荷耦合器件摄像机）就是一种图像数字化设备。 金相试样上的显微特征经过光学系统后在CCD上成像并由CCD实现光电转换和扫描，然后作为图像信号取出，由放大器进行放大，并量化成灰度级以后贮存起来，从而得到数字图像。计算机根据数字图像中需测量特征的灰度值范围，设定灰度值阈值T。 对于数字图像中任何一个像素点，若其灰度大于或等于T，则用白色（灰度值255）来代替它原来的灰度；若小于T则用黑色（灰度值0）来代替原来的灰度，可以把灰度图像转化为只有黑、白两种灰度的二值图像，然后再对图像进行必要的处理，使计算机能方便对二值图像进行粒子计数、面积、周长测量等
植物冠层温度测量仪的功能特点及测量原理 作物冠层温度测量仪顾名思义，很多人可能就会认为只是一种测量作物冠层温度大小的设备，这的确是它的作用，但除此之外，它还可以用于测量作物亩穗数，这些功能对于筛选和培育适宜冠层品种有重大意义。 作物冠层图像分析仪可用于各种高度植物冠层的研究，利用鱼眼镜头和CCD 图像传感器获取植物冠层图像，通过专用分析软件，获得植物冠层的相关指标和参数。利用鱼眼镜头成像测量植物冠层数据，只操作一次即可，简化了传统测量方法要一天定点多次测量的繁复工作，而且利用图像法测量冠层可以主动避开不符合计算该冠层结构参数的冠层空隙部分，也可以躲开不符合测量计算的障碍物。操作简单方便，是一种很好的作物育种工具。 作物冠层温度测量仪是主要用于测量作物在胁迫状态下的温度的，是确定农作物的冠层温度热点的设备。我们都知道，植物水分状况直接反映植物生长，测量植物水分含量能够实现农业的精准灌溉，这是当今节水灌溉的必经之路。而叶气温差和冠层温度可以很好地反映植物水分盈亏状况，此外，环境温度对植物开花等重要生长过程的影响也有研究，为进一步揭示植物本身与环境温度的关系，就必须要对植物体的“体温”进行测量。 TOP-500植物冠层温度测量仪是托普云农在吸收国内外先进技术的基础上，自主研发的一种现代化植物生理研究设备，它是通过菜单操作的线性光合有效辐射测量仪，用于拦截植物冠层中光线的测量，并计算叶面积指数。它包括数据采集器和探杆。探杆上包括80个独立的传感器，间隔-2-11cm ，测量400-700nm 波段内的光合有效辐射强度，其单位是μmol ms。该仪器可手动操作，也可自动测量。 总而言之，使用植物冠层温度测量仪可以活体采集叶片温度实现叶温和温差的实时精准测量，该仪器具有结构合理，操作简单，数据存储量大等特点，是植物生理研究中的一项先进技术。 可以为农田作物选育优良品种和大田栽培等生产时间带来有利的指导作用，为农业生产带来各种便利，推动农业现代化步伐，保证农业丰产高质。
植物的冠层是植物与外界发生互相作用的主要场所，而光合有效辐射和叶面积指数是评估植物健康状况和植物冠层结构的重要指标。光合有效辐射可以表示有多少光能可以被植物光合作用利用，叶面积指数指的是可用于估计冠层密度和生物量，是植物冠层结构的一项重要表征参数。传统的测量这些植物冠层参数的方法是手动测量，其原理非常简单，但是需要耗费大量的时间和人力，并且在测量时不仅会毁坏植物，还很容易因为人为因素而导致测量结果不准确。因此，现在多使用植物冠层图像分析仪测量各项植物冠层参数。 在植物生理研究中，植物冠层图像分析仪可以说是一款非常重要的设备，其用途也非常广，主要有以几点： 1、可测算植物冠层的太阳直射光透过率、天空散射光透过率、冠层的消光系数，叶面积指数和叶片平均倾角等。 2、可用于农作物、果树、森林内冠层受光状况的测量和分析。 3、可用于不同植物群体结构的比较。 4、可对农田作物群体生长过程进行动态监测。 植物冠层图像分析仪广泛的应用于作物、植物群体冠层受光状况的测量分析以及农林业科研工作。了解仪器的用途，下面我们再来了解一下仪器的测量原理：植物冠层图像分析仪采用国际上一致采用的原理（比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理），通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数。
而托普云农TOP-1300植物冠层图像分析仪可以无损测量叶面积指数、叶片平均倾角、散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直射辐射透过率、不同太阳高度角下的消光系数、叶面积密度的方位分布、冠层内外的光合有效辐射（PAR）等。仪器探头体积小巧，装在测杠上可任意角度测量植物冠层结构。除此之外，仪器同时具有精确、省时省力、快捷方便的特点，并且可以野外工作和长时间测量。
植物冠层数字图像分析仪的功能特点及技术参数 在现代农业中使用植物冠层数字图像分析仪来测量冠层截取的光合有效辐射量，其实是因为植物的累积生物量与冠层截获光合有效辐射量有很紧密的联系，光合有效辐射是植物在生长发育过程中需要的能量基础，所以利用托普云农植物冠层数字图像分析仪测量和记录光合有效辐射，可以有利于科研人员更好的研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系，实现更好的光能利用，为高效农业生产提供依据。 托普云农植物冠层数字图像分析仪可广泛应用于农业生产和农业科研，为进行冠层光能资源调查，测量植物冠层中光线的拦截，研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系，本仪器用于400nm－700nm波段内的光合有效辐射（PAR）测量、记录,测量值的单位是平方米?秒上的微摩尔（μmols-1m-2）。 植物冠层数字图像分析仪特点: 1.具有自动休眠功能 2.测量方式分为自动和手动两种。自动测量时间间隔最小1分钟，自动测量次数最大99次，手动测量根据实际需要手动采集 3.仪器将显示屏、操作按键、存储SD卡及测量探杆一体化设计，操作简单，体积小，携带方便 4.存储介质采用SD卡，存储容量大，数据管理方便 植物冠层数字图像分析仪主要技术参数: 1、分辨率：1μmol m-2s-1 相对差度（谱响应）：＜10%（对植冠） 精度：<测量值的±0.5%±1个字 准确度：<测量值的±5%±1个字（相对于NIM标准） 自动采集间隔：可选1-99分钟 自动采集次数：1-99次 数据存储容量：2GB（标配SD卡） 仪器总长度：75cm
探杆长度：50cm 电源：2节5号电池 工作环境：0°C-60°C；100%相对湿度 稳定性：一年内变化＜±2% 2、测量范围：0-2700μmol m-2s-1 植物生理其他仪器：植物营养测定仪、叶绿素测定仪、根系分析系统、叶面积测定仪、光合作用测定仪、果蔬呼吸测定仪、植物冠层数字图像分析仪、茎秆强度测定仪、植物病害检测仪、植物水势仪、树木无损检测探伤仪
植物冠层分析仪测植物冠层相关参数的方法植物冠层分析仪采用近红外光反射光谱技术和多通道光谱信息扫描技术，可以测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等，获取作物生长信息，并诊断作物氮素匮缺情况。近年来，为了研究和测量作物生长的限制因素等有价值的信息，进一步提高农作物的生长潜力，取得增产增效的目标，农业研究中应用了很多新的科学仪器和技术，而植物冠层分析仪就是其中一种重要的农业仪器。 该仪器的应用大大的减少了研究人员获取数据的时间，使冠层的结构分析过程更加的准确、高效。目前，托普云农研发生产的TOP-1200植物冠层分析仪已经广泛的应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，能有效帮助人们进行科学种植、施肥，使作物处于更有利的生长态势，以达到优质高产目的。拥有众多功能特点及作用的植物冠层分析仪在使用时当然也不能马虎，因为正确的使用方法是保证仪器测量准确度的基础，那么，如何使用植物冠层仪呢？我们一起来看看吧！ 托普TOP-1200植物冠层分析仪使用方法： 1、先安装传感器，将插针紧紧插入低下，再将立杆1和立杆2旋转锁紧，接着连接直杆和插针； 2、将调节块放入直杆，并调节到合适的高度，拧紧螺丝锁紧； 3、将传感器放入调节块，拧紧螺丝锁紧，即安装完成； 4、接着连接主机和传感器，长按开机键开机，调节传感器高度进行采集数据； 5、按菜单键进入采集设置自动采集，也可手动采集，传感器也可手持使用采集。 以上就是植物冠层分析仪测植物冠层相关参数的方法，需要提醒大家的是，在使用过程中应该注意两个事项：一是传感器要保持水平状态，传感器tan头垂直向下；二是传感器通电后应预热2分钟以上，防止测量有误差或者不稳定。
冠层分析系统详细介绍 对于实验研究，实验人员的要求一向是比较严格的，不只是对于实验的过程，对于实验所用仪器也是如此。在植物生理研究方面，需要进行研究项目有很多，因此也避免不了要对植物进行一系列的实验，但是一般而言在使用过程中是避免不了实验仪器对植物的损害的，但是在科学技术发达的今天，一系列科学实验仪器的投入和使用，不仅实现了对植物的无损测定，还在一定程度上提高了实验检测的精度。就比如冠层分析系统，那么冠层分析系统是什么呢？冠层分析系统是一款可快速测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等指标信息的植物生理仪器。 作物冠层分析是当前生态学中研究植物冠层光能资源调查的重要一步，需要测定植物冠层中光线的拦截等，对于作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系有重要的意义。而为了实现无损测定，冠层分析系统不断优化传统的测定方法，在利用传统测定方法的优势的同时，继续创新，研究了能够利用仪器快速无损测定的手段，不仅使作物冠层分析工作更加简单，而且也在一定程度上满足了现代田间测定的需要。据了解，有相关研究者通过在田间的对比试验，结果表明，冠层分析系统能够取得较好的效果，能够当前作物冠层无损测定的需要，而且通过数据的保存和传输，能够为进一步研究作物的光能利用提供重要的数据材料。 托普云农研发生产的TOP-1300冠层分析系统，采用国际上一致采用的原理（比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理），通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像，利用软件对所得图像和数据进行分析计算，得出冠层相关指标和参数，具有准确、省时省力、快捷方便的特点。目前，该设备已经广泛的应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，并发挥着重要的作用。
实验六植物冠层分析仪测量原理与使用方法 【实验目的】 通过本实验使学生了解叶面积指数这一重要生态系统结构与功能参数，掌握目前国际上流行的叶面积指数测定仪器——植物冠层分析仪的使用方法，并以灌木林为例，在老师的指导下分组具体测定灌木林地叶面积指数。 【实验原理】 叶面积指数（Leaf Area Index，LAI）是一个重要的生态系统结构参数，定义为某一树木或林分的叶片在地面上投影的总面积。叶面积指数不仅直接反映植物的生长状况，而且影响着植物的许多生物、物理过程，如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、碳氮循环和降水截获等。由于叶面积的指数是一个很好反映植物对于环境变化响应的指标，又与植被的光合作用、蒸腾作用、水分利用及净初级生产力、碳氮循环直接相关，特别是在研究植被生产力与遥感数据的关系模型方面，叶面积指数显示了巨大的应用前景，因此，叶面积指数的快速和准确测定显得十分重要。LAI是研究从叶片水平推移到森林冠层的重要参数，是一个无量纲、随着叶子数量的变化而变化的参数。LAI值变化范围：针叶林的为0.6～16.9；落叶林为6～8；年收获的作物为2～4；绝大部分生物群系为3～19。 LAI测量方法包括直接测量法和间接测量法。直接测量法通过先测定所有叶片的叶面积，再计算LAI，叶面积测量方法有求积仪测定法、称重法、方格计算法、排水法、经验公式计算法、异速生长法等。其中常用的有利用叶片形状的标准形状法、根据叶面积与叶重之间关系的称重法以及利用叶面积与胸径的回归关系推算叶面积的易速生长法。因要剪下全部待测叶片，直接测量多数属于毁坏性测量，或至少会干扰冠层，叶片角度的分布，从而影响数据的质量，直接测量法费时、费力。 间接测量法，利用冠层结构与冠层内辐射与环境的相互作用这一可定量耦合关系，通过测定辐射的相关数据推断冠层的结构特征，具体有顶视法和底视法。间接测量法可以避免直接测量法所造成的大规模破坏植被的缺点，不受时间的限制，获取数据量大，仪器容易操作，方便快捷，还可以测定一年中森林冠层LAI的季节变化。间接测量法常用的仪器有LAI-2000植物冠层分析仪（美国LI-COR 公司）、AccuPAR（美国Decagon公司）、SunScan（英国Delta-T Devices）、TRAC（陈镜明）、CI-110 植物冠层图像分析仪（美国CID公司生产）等。目前最常使用的是LAI-2000植物冠层分析仪，其特点是能现场读数，快速直接测量叶面积指数，并不受光线条件限制，能在不同光照下进行测量，但测量时不需太阳直射光线照射，LAI-2000可测量不同大小的冠层，仪器轻便易携，便于野外使用，低能耗，可以在野外长时间使用，还可以连接多种辐射感应器，能同时测量PAR等。 本实验主要介绍目前国内最常用的叶面积指数测定仪―LAI-2000植物冠层分析仪。 【实验器材】 LAI-2000植物冠层分析仪 一仪器组成 LAI-2000由LAI-2070控制器和LAI-2050传感器两部分构成。LAI-2050传感器主要的构成部分包括：鱼眼镜头：半球型市场（74°）；反射镜：反射鱼眼镜头接收的光；滤光镜：最小化树叶散射光的贡献；系列透镜；硅光敏圆环：从中心向外分为5个环形，张开的角度分别为7°、23°、38°、53°、68°；LAI-2070控制器包含了测量和计算结果必要的电子元件和64kB的文件存储空间，以及一个可显示两个数据的液晶显示屏控制器有5个接口，其中有2个LAI-2050传感器接口（X,Y）、2个BNC 接口（1,2）和1个与计算机通讯用的RS-232接口。LAI-2070控制器由6个电池驱动，可持续工作260小时。除此之外，LAI-2000还有一系列的观察帽，用于在一定情况下限制传感器的视域。 工具软件：基于Windows平台的FV2000软件和基于DOS的1000-90和2000-90，用于从LAI-2070控制器下载、浏览、分析数据，并计算结果。 二LAI-2000测量原理 当光线透过植物冠层时，由于受到叶片和枝干的阻拦，辐射强度会迅速消减。根据其消减程度就可推算出植物的叶量。LAI-2000便是依据此原理，通过测量植被冠层以上（A）和植被冠层以下（B）5个角度的透射光线，利用植被树冠的辐射转移模型, 计算LAI。LAI-2000测量一次至少包括10个数据：传感器置于冠层上方的5个数据和传感器置于冠层下方的5个数据。这两组数据测量时，传感器都要水平朝上放置。通过这两组相应数据相除就可计算出5个冠层透射率值。
杭州万深检测科技有限公司植物图像分析仪系统用于植物年轮分析、根系分析、叶面积分析、病斑面 积分析、虫损叶面积分析、叶片叶色分析、作物冠层分析、瓜果剖切面分析等。 LA-S全能型植物图像分析仪由成像装置、拍摄仪、扫描仪及附件、分析软件和电脑组成，电脑自己配置即可。它的主要性能指标如下： 1、配光学分辨率4800×9600、A4加长的双光源彩色扫描仪。扫描年轮、叶面积、根系的反射稿为A4加长幅面（35.6 cm×21.6 cm），正片为30 cm ×20 cm，最小像素尺寸0.0053mm ×0.0026 mm；配自动对焦的大景深800万像素拍摄仪（能微距拍摄）、10000mAH的12V移动电源的辅助背光源板，可野外辅助照明3小时。该野外成像背景板最大测量面积A4纸幅面，具有自 动图像校正与自动测量标定特性。 2、植物年轮测量分析：可自动判读年轮数、各年轮平均宽度、早材及晚材宽度、各年轮切向角度和面积。可自动划分出年轮边界、早材边界、晚材边界，以及识别出很窄的树轮，可交互删除伪年轮、插入断年轮，可自动生成分析年
杭州万深检测科技有限公司表。可直接分析达2亿像素高精度扫描的超大幅面年轮图像。具有【精细】分析选项，可自动分析出≤0.2mm宽度的年轮，分析获得的测量数据具备进一步做交叉定年、数据分析处理能力。可计算树盘总面积，分析木材的边材面积。 3、可一键化拍照和分析测量野外活体叶面积。可全自动地大批量分析计算叶面积，并以叶片目标边缘标记来核对其正确性。可同时分析多张叶片面积，及分析小至1mm2的叶片。可分析多片叶叶面积、病斑面积、虫损叶面积（含分析2/3以上叶片被严重虫损的虫损叶面积）、测量植物的叶绿素相对含量或“绿色程度”，分析叶片叶色（具有按英国皇家园林协会RHS比色卡的比色特性）、可分析作物冠层。可交互进行植物相关的各种尺寸、角度测量。 4、植物根系测量分析： （1）根总长、根平均直径、根总面积、根总体积、根尖计数、分叉计数、交叠计数、根直径等级分布参数、根尖段长分布，
LA-S植物图像分析仪系统（根系分析增强版）
1用途：用于对ROOT-700、CI-600、ET-100等硬件成像的原位根系图像进行交互引导分析，能自动拼接不同位置的2D根系图像；以及对洗净后的根系图像进行多参数、批量化的自动分析。 2系统组成：双光源扫描成像仪及根盘附件、分析软件和电脑（电脑另配）。 3 主要性能指标： 配光学分辨率4800×9600、A4加长的双光源彩色扫描仪。根系透扫幅面为30 cm×20 cm，最小像素尺寸0.0053mm ×0.0026 mm。可分析测量：1)根总长；2)根平均直径；3)根总面积；4)根总体积；5)根尖计数；6)分叉计数；7)交叠计数；8)根直径等级分布参数；9)根尖段长分布，10）可不等间距地自定义分段直径，自动测量各直径段长度、投影面积、表面积、体积等，及其分布参数；11）能进行根系的颜色分析，确定出根系存活数量，输出不同颜色根系的直径、长度、投影面积、表面积、体积。12）能进行根系的拓扑分析，自动确定根的连接数、关系角等，还能单独地自动分析主根或任意一支侧根的长度和分叉数等，可单独显示标记根系的任意直径段相应各参数（分档数、档直径范围任意可改，可不等间距地自定义），并能进行根的分叉裁剪、合并、连接等修正，修正操作能回退，以快速获得100%正确的结果。13）能用盒维数法自动测根系分形维数。14）大批量的全自动根系分析，对各分析结果图可编辑修正。15）可对原位根系图像进行交互引导分析、锁定编辑根系路径、修正根系的长短、粗细、位置等，具有鼠标编辑点的跟随放大镜，具有根系自动拼图功能。各分析图像、分布图、结果数据可保存，分析结果输出至Excel表，可输出分析标记图。 总价为：67000 +现场服务费（视按路途远近而定） 推荐选配电脑：联想一体机B325R2（双核CPU /2G内存/512M独立显卡/500G硬盘/ 20”彩显/DVD-RM /无线网卡）。
冠层分析仪可分析测量的指标 在植物生理研究中，研究人员需要对植物进行研究的项目有很多，而随着科学技术的发展，要想提高科学实验研究结果的准确性，就必须借助相关的植物生理仪器设备，冠层分析仪就是植物生理研究中重要的仪器之一，该仪器的投入及应用，不仅不会损伤植物，而且检测结果的准确性非常的高。 那么，冠层分析仪可以分析测量的指标有哪些呢？ 冠层分析仪也叫植物冠层分析系统，该系统采用可见/近红外光反射光谱技术和多通道光谱信息扫描技术，可快速测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等指标。通过测定这些指标，进而更好的了解作物的生长信息，并诊断植物的氮素匮缺情况。就拿氮来说，氮是植物生长中氮是植物生长必需的重要营养元素之一，为植物的光合作用提供重要支持，对植物的生长、产量和品质有着极为显著的影响。而且，几乎所有植物对氮素营养都很敏感，当植株缺氮时，蛋白质合成减少、细胞分裂减慢、早熟低产等；而当植株氮素过剩时，蛋白质合成增加、碳水化合物大量消耗、徒长减产等。所以，利用冠层分析仪探究氮素的匮缺情况，保证氮肥的合理使用，则有利于加快植物生长点的生长，抽发新梢、心叶，快速生长。 以上就是冠层分析仪可以测量的指标分析，一直以来，精细化农业的发展都离不开专业仪器的帮助，只有使用专业仪器才能准确获取植物生理数据。而托普云农TOP-1200冠层分析仪在研究植物生理研究中的应用，则大大的减少了研究人员获取数据的时间，使冠层的结构分析过程更加的准确、高效。目前，该设备已经广泛的应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，能有效帮助人们进行科学种植、施肥，使作物处于更有利的生长态势，以达到优质高产目的。
植物冠层分析仪如何应用 植物的冠层分析在生产和研究中有着很广泛的应用，最直接的方法就是全株收获法，但由于实际应用中工作量过大和对植物会造成破坏的原因，存在一定的局限性。尽管使用扫描仪提高了工作效率，但每片叶子的扫描过程仍较繁琐。全株收获法是规范的叶面积测定方法，公认最准确，因而被用来校正其它简便LAI 测定方法并评判其它方法的准确性。卫星遥感法能够确定植被的叶面积系数LAI，但小面积的斑块景观植被在遥感图像中难以区分，且其测量精度不高，如对水稻冠层遥感测定LAI与现场实测相关系数仅为0.6859；对城市森林遥感与实测LAI相关系数最大为0.66 。 法国airphen植物冠层分析仪有较可靠的分析模型研究基础，在农林植物均匀冠层分析中得到了广泛的应用。它可以很好地测得叶面积指数LAI、平均叶倾角MTA、DIFN等参数。这些参数能很好地描述均匀植物冠层的状态，并应用于农田、作物冠层、人工林木、种苗、苗圃等生产和研究中。但不利于均匀植物冠层，如防护林带、果农间作以及植物个体态演替研究等领域。 太阳辐射的测定 先选取一个荆条丛样株，在测试点水平安装一个传感器，并在附近的开阔地面安装另一个传感器，同时测定透过荆条冠层前后的太阳辐射强度，计算冠层透射率。传感器是通过数据采集器自动采集数据的，将数据采集器设置每分钟采样一次，每株荆条灌丛样株采样5min，然后选下一荆条灌丛样株，重复以上测点的传感器布置和采样。直至所有的样株全部采样完成。从数据采集器上下载辐射测定数据，进行冠层透光率计算。 LAI、DIFN测定 根据事先量得的荆条灌丛株高和影响中的株高计算出图像与灌丛实体尺度的比例，然后根据此比例计算出荆条灌丛冠层轮廓上其他各点坐标。灌丛轮廓线上的点的数量和位置也不一定均匀分布。冠层轮廓按近似半球面，对冠层表面参数不齐的枝叶可取其平均位置作为冠层轮廓的表面。设置好采样方式后，对每一株荆条的测点位置，将镜头放置于冠层上面对准天空，测定一个数值后在将镜头放置于冠层下所选的测点，做4次重复测定，植物冠层分析仪计算给出冠层的LAI和DIFN。 植物冠层分析仪测量叶面积指数与叶倾角分布关系 叶面积指数和叶倾角分布都是表征植被冠层结构的重要参数，用来反映植物叶面数量、叶子角度分布、植被群落生命活力及其环境效应，为植物冠层表面物质和质量交换的描述提供结构化的定量信息，是植被定量遥感研究中的关键问题。LAI是一个无量纲度量的参数，其大小与植被种类、生长期、LAD、叶簇和非生物量等因素有关。 LAI的测量 LAI测量分为直接测量和间接测量，直接测量对叶片具有破坏性，如格点法、方格法、落叶收集法和分层收割法等。间接测量方法主要是通过光学仪器测量相关参数直接或间接推算得到LAI。应用比较多的就是间接测量方法。间接测量方法按照测量原理可分为两种，一种是基于冠层空隙大小的分布来确定的，如植物冠层分析仪和鱼眼镜头等。一种是基于冠层空隙率来确定的，如植被冠层分析仪。测量原理基于贝尔定律，结合Norman和Campbell线性最小二乘理论，可以反演
植物冠层数字图像分析仪自动采集软件使用说明 在现代农业中使用植物冠层数字图像分析仪来测量冠层截取的光合有效辐射量，其实是因为植物的累积生物量与冠层截获光合有效辐射量有很紧密的联系，光合有效辐射是植物在生长发育过程中需要的能量基础，所以利用托普云农植物冠层数字图像分析仪测量和记录光合有效辐射，可以有利于科研人员更好的研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系，实现更好的光能利用，为高效农业生产提供依据。 植物冠层数字图像分析仪可广泛应用于农业生产和农业科研，为进行冠层光能资源调查，测量植物冠层中光线的拦截，研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系，本仪器用于400nm－700nm波段内的光合有效辐射（PAR）测量、记录,测量值的单位是平方米?秒上的微摩尔（μmols-1m-2）。 植物冠层数字图像分析仪自动采集软件使用说明： 仪器连接好后，将鱼眼探头放在要测量的植物冠层下方，打开冠层自动采集软件，选择“连接”，您可以在计算机屏幕上看到动态的高精度的植物冠层黑白鱼眼图像，然后选择串口（一般为COM3），再选择“实时显示”便会显示实时光合有效辐射强度值，将PAR探头放在植物冠层内外的不同位置，可以测出各个位置的PAR值。选择获取方式（自动采集和手动采集。如果选择自动采集方式，软件会每隔3分钟采集一次图片，采集间隔可自己设定，最小时间间隔为1分钟。如果选择手动采集方式。点击一次采集便可获得一张冠层图片）获取冠层图像和光合有效辐射强度，图像格式为标准的位图图像(.BMP)，图像和光合有效辐射强度值保存于计算机的D:\CanopyFiles文件夹内。冠层图像采集完成后，采集到的植物冠层图像可以通过植物冠层分析软件来计算冠层的各项指标。 （2）光斑设置的用法是：在没有遮挡物的状态下点击“设置光斑”，然后点击“实时显示”，这时所显示的数值为没有遮挡物的光和有效辐射强度值减实时的光合有效辐射强度值。此数值不作为结果保存，只做参考。 植物生理其他仪器：植物营养测定仪、叶绿素测定仪、根系分析系统、叶面
国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司 一、用途： 用于植物（各类林木、果树等）冠层图像进行多参数、批量化的自动分析 二、主要功能特点： 1）、小巧便携，方便操作者随地非破坏性采集冠层半球图像 2）、★电动调节方位和水平，自动保持方向和水平（手机APP辅助找准后） 3）、可以任意定义图像分析区域（天顶角可分30区，方位角可分30区） 4）、★对较粗树木的树干遮挡，可在8-24个分位角上分别拍照，来自动合成忽略树干的冠层图。可以手动、自动屏蔽不合理分区 5）、可自动分割冠层与天空，支持手动微调 6）、★内置多达9种分析方法，可多参数、批量化的自动分析
国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司 7）、可记录采集地的经纬度、海拔，并根据经纬度解析具体地址 8）、可根据采集地GPS在地图上定位，并标注结果 9）、★支持高德地图、高德卫星地图、谷歌地图、谷歌卫星地图等多种地图源 三、可测量指标： 1）、叶面积指数 2）、叶片平均倾角 3）、总孔隙度 4）、丛生指数 5）、冠层开阔度 6）、冠层郁闭度 7）、场地开阔度 8）、UOC、SOC 9）、不同太阳高度角下的植物冠层孔隙度 10）、不同太阳高度角下的植物冠层消光系数 11）、叶面积密度的方位分布 12）、位置信息（经纬度、地址等）
国家高新技术企业——杭州万深检测科技有限公司 四、仪器主要技术参数： 1）、镜头成像角度：180°(180°鱼眼镜头) 、120°广角镜头 2）、手机分辨率：>800万像素 3）、测量范围：天顶角由0°～90°可分成3~30个区，方位角360°亦可分成 3~30个区 4）、工作温度：0～55℃ 五、仪器基本组成： 1）、手持式自动稳定器 2）、180°鱼眼镜头、120°广角镜头 3）、LA-S植物冠层图像分析软件光盘及软件锁 4）、智能手机（64G华为/小米/一加品牌最近1年内出的新品） 5）、品牌一体机电脑（酷睿双核CPU /4G内存/1G独立显卡/500G硬盘/ 19.5”彩显 /无线网卡）（选配）
AccuPAR植物冠层分析仪 光合有效辐射（PAR）和叶面积指数（LAI）是评估植物健康状况和植物冠层结构的重要指标。PAR表示有多少光能可被植物光合作用利用；LAI可用于估计冠层密度和生物量，是植物冠层结构的一项重要表征参数。AccuPAR 可以同时测量PAR 和LAI。仪器出厂前经过校验，校验值储存于内存中，故在使用过程中无须校验。AccuPAR植物冠层分析仪被广泛应用于农业、林业和植物学等研究领域。工作原理 探头中包括80个间隔为1 cm的PAR光量子传感器，用于测量环境光照中PAR 的变化，输入研究区域的经纬度和时间，仪器可自动计算出天顶角，通过设置叶角分布参数（X）和测量冠层上、下PAR的比率，可以计算出植物冠层的LAI值。 主要优点 ?经济、便携 ?实时测量PAR ?简便直观的6键控制
?自动记录模式功能 ?强大的数据存储能力，1M内存 ?既可用随机所带软件，也可用计算机超级终端下载数据 ?低电消耗，4节7号碱性电池可使用2年 ?外置PAR传感器可用于探杆校准和实时测量冠层上、下的PAR值系统组成 ?带传感器的控制单元 ?测量探杆和外置PAR传感器 ?RS-232数据线、数据传输软件、用户说明书及手提箱 技术指标 数据存储容量 1 M RAM（可存2000次以上测量结果）传感器数量80个GaAsP光敏传感器 PAR传感器量程0~>2500 μmol·m-2·s-1 PAR传感器分辨率 1 μmol·m-2·s-1 探杆长度84cm 仪器总长99 cm 无人值守采样间隔1~60 min可选 重量0.56 kg 数据传输RS-232数据线 键盘6键菜单驱动 工作环境0~50 ℃，0~100 % RH 电源4节7号电池 最小空间分辨率 1 cm 订购信息 LP-80含外置PAR传感器（线长2m） 外置PAR传感器延长线（7.6m，3针环形接口）
一、主要性能指标： 1、万深PhenoGA植物表型分析测量仪是顶视+侧视版本，由顶视+侧视的超大变焦镜头自动对焦1500万像素以上的佳能EOS单反相机直联电脑获取植物顶视和侧视 的RGB彩色图，并做自动分析；由顶部的主动红外双目3D相机（点云密度512*424 像素）来获取植物冠层的3D景深伪彩色图和可转换视角的3D重建伪彩色图。 2、可获得植物在不同生长阶段的表型数据主要有：植株高（测量误差≤± 1.5mm）、投影叶面积及其差异值、投影叶片长和卷曲度、叶片数量、叶冠层的3D 构型数据（叶冠直径、叶冠层面积、叶冠层占空比、叶片分布和密度、叶冠层对称性等，冠层尺寸的测量误差≤±2mm）、植物株形、精准的茎叶夹角（真实夹角重复测量误差≤±1.0°）、节间长度及其空间体积估算值、植株高和叶冠层随时间改变的相对生 长速率、叶色平均值（具有叶片颜色自动矫正特性，可按英国皇家园林协会RHS比色卡2015版来自动比色）及其对表征的贡献评估等。 3、可接入条码枪来自动刷入样品编号，具有按条码标识跟踪分析的特性。图像分析方式和耗时：自动分析（约1个样品 /分钟）+鼠标指示测量或修正。成像分析的植株高可达100cm（茎秆基部距顶部3D相机约135cm，植株距侧面拍摄仪约100cm）、叶冠幅可达100cm*80cm（拍摄箱外尺寸160cm高*120cm长*80cm宽）。各项分析数据和标记图片可导出。 二、供货清单： 1、超大变焦镜头自动对焦1500万像素以上的佳能EOS单反相机 2套
2、主动红外双目3D相机及适配器 1套 3、单反相机拍摄支架 1套 4、含光源的拍摄箱（标配尺寸160cm高*120cm长*80cm宽） 1套 5、万深PhenoGA植物表型分析测量仪软件及软件锁 1套 6、叶色色彩矫正板和尺寸自动标定板1付 7、手持式条形码阅读器 1付 注：可定制便携式的野外田间分析检测仪或特定大小的拍摄箱。若加配万深SC-G 自动考种仪、RootGA根系动态生长监测分析仪等，还可分析种子形态、果实外观品质、花形和花色、植株根系的胁迫响应等。
显微图像分析仪的使用 一、实验目的 二、显微图像分析仪的基本结构和工作原理 图像分析仪是一种图像法粒度分布测试以及颗粒型貌分析等多功能颗粒分析系统，其拥有完美的粒度分析软件及精准的硬件设备，该系统包括光学显微镜、数字CCD摄像机、电脑、打印机等部分组成。它是传统的显微镜法与现代的图像处理技术的完美结合。 （1）图像分辨率 分辨率是指能区分图像上两个像元的最小距离。点距是指像素点与点之间的距离，像素数越多，其分辨率就越高。因此，分辨率通常是以象素数来计量的，如：640×480，表示该图像共有480条水平线线，每一条水平线上包含有640个像素点，（即640为水平象素数，480为垂直象素数）总共像素点数为307200。 （2）像素 2.1 DS-5M 显微图像分析仪 【基本原理】通过CCD将图像信号转换并输入到图像分析仪，利用图像分析，利用图像分析仪中心计算机对图像进行处理，并测量同级图像中颗粒个数、面积、周长、直径、长短轴、形状因子等参数。 【主要用途】 1、粉体颗粒粒径分布及颗粒形态参数定量测定：针状长径比、片状颗粒的径厚比测定； 2、微孔的大小、分布和形状测量； 3、多成分百分比测量； 4、定量金相：晶粒度测量、灰铸铁、球墨铸铁的石墨含量等含量分析。 2.2 Mastersizer 2000型粒度分析仪 【简介】英国马尔文公司全新Mastersizer 2000型激光粒度分析仪，是当今科技发展的结晶。它博采众长，有效地保证了0.5微米以下颗粒检测的分辨率，是目前各种激光粒度仪中对分辨率难题最有效地解决方案，已成为行业内最受欢迎的分析仪器之一。应用理论：全量程完全的米氏理论，考虑了反射光、投射光及介质的折射率影响。因此，可在水相、有机相、气相介质中进行颗粒分布测定，包括透明或不透明的，带色或无色的固体、油珠或乳化液。适用于陶瓷、水泥、粉体、涂料、石化、制药、军工等各个领域。 【基本原理】有代表性的样品，以适当的浓度在合适的液体或气体中分散后，让一束单色光束（通常是激光）通过其间。光被颗粒散射后，分布在不同的角度上，有规律的多元探测器在许多角度上接收到的有关散射图的数值，并记录这些数值供以后分析。使用适当的光学模型和数学程序，对散射数值进行计算，得到各粒度级别的颗粒体积占总体积的比值，从而得到粒度的体积分布。 【主要用途】粒度分布、累计体积百分数；比表面分布；长度分布；原始信号数据图；直方图；线形化数据报告；与其它粒度分析相关结果的对比曲线；参数设置报告；结果统计报告。 三、样品制备方法
SunScan植物冠层分析仪 一用途： 通过测量植物冠层的PAR来计算叶面积指数（LAI），SunScan探杆也可被用来测定植物冠层的PAR，从而来了解不同层次冠层PAR的分布和截获情况。 二原理 根据冠层吸收的Beer法则（Beer's law for canopy absorption）、Wood的SunScan 冠层分析方程以及Campbell的椭圆叶面角度分布方程 (Campbell's Ellipsoidal LAD equations)，使用光量子传感器来测量、计算和分析植物冠层截获和穿透的光合有效辐射及叶面积指数。 三特点 ?可测植物冠层中的入射和投射光PAR； ?直接得到叶面积指数（LAI）； ?专用BF3反射系数传感器测量直射光和漫射光及其比例关系； ?数据可自动采集，采样间隔时间1秒~24小时可选； ?SunScan探杆可作为线性光量子传感器使用，可直接连接数据采集终端使用； ?可在多云、阴天等情况下使用，不需要考虑特殊的天气条件； ?SunScan探测器与BF3反射系数传感器之间可选无线通讯 四系统组成： SunScan探杆：一支1米长，内嵌64个光合有效辐射传感器的探测器； 反射系数传感器BF3：能很容易地计算出植物冠层的PAR以及直射光与漫射光的比例关系（the beam fraction）；目前厂家提供最新BF3与SunScan的无线连接，更方便的进行测量； Rugged手持式掌上终端：一种采集和分析读数的高效、轻便的掌上电脑； SunData软件SDA：用来对测量参数进行分析处理； 三角架：用来安放BF3；
便携箱：方便野外运输 五、基本技术指标： SunScan探杆 探测器光谱响应：400 ~ 700nm (PAR)； 探测器测量时间：120ms； 探测器最大读数：2500μmol.m-2.s-1； 探测器分辨率：0.3μmol. m-2.s-1； 精度：±10％； 探测器工作区域：1000mm×13mm，64个传感器，传感器间距15.6mm；模拟输出：1mV/μmol. m-2.s-1； 通讯端口：RS232，9针D型接口； 工作环境：IP65，0~60℃工作温度； 尺寸规格：1300mm×100 mm×130 mm； 重量：1.7Kg； 电源：4节AA碱性电池，典型情况下可以使用1年以上 BF3反射系数传感器 光谱范围：400~700nm； PAR测量范围：0~2500μmol.m-2.s-1（直射和散射）； BF3传感器精度：直射±12％，散射±15％，PAR±10μmol.m-2.s-1；输出灵敏度：1mV/μmol. m-2.s-1； 输入电压：5~15V DC； BF3电缆长度：标准为10米，可选25米和50米； BF3工作温度：-20~+50℃（碱性电池）； 电源：4节AA碱性电池，典型情况下可以使用1年以上 Rugged数据采集终端 显示屏：1/4 VGA防眩光液晶显示屏；
植物冠层分析仪产品参数 植物冠层分析仪的主要作用就是研究植物生理，植物生理的研究对于植物的生长有着非常大的帮助，特别对于植物生长长势与光合速率之间的研究，只要通过专业仪器的检测才能科学有效的采取措施提升植物的生长长势和产量。 托普云农TOP-1200型植物冠层分析仪能够有效地分析植被指数RVI、NDVI、作物叶层含氮量、氮积累量、叶面积指数、叶干重等，就比如叶面积指数、光照间隙及间隙分布状况。通过分析辐射数据的相关信息，能够测算出冠层截获的PAR以及冠层下方的辐射水平。 之前对于植物冠层的研究工作一直是停滞不前的，不仅影响了植物的生长，还影响着农业的发展，而现在科学技术的进步，植物冠层分析仪等先进的测量仪器被应急引入到了农业科研当中，使得精确分析植物冠层结构成为了可能，更好的优化植物群体冠层结构，提高植物的光能利用，达到增产增收的效果，对现代农业的发展起到了重要的推动作用。 总的来说，比起传统测量法，植物冠层分析仪还能避免植被破坏的缺点，具有方便快捷、快速无损、不受时间限制、获取数据量大等优点，非常适合用于现代农业科研研究当中，目前该设备已经广泛应用于农业、园艺、林业领域有关栽培、育种、植物群体对比与发展的教学、研究工作当中，能有效帮助人们进行科学种植、施肥，是作物处于更有利的生长态势，以达到优质高产目的。以下是TOP-1200植物冠层分析仪的相关参数： 功能特点： 1、防水等级高：全铝合金，防水等级IP65； 2、采用可见/近红外光反射光谱技术和多通道光谱信息扫描技术，可快速测定植被表面参数、植物冠层信息、植物养分信息、土壤养分信息、环境参数、植物病虫害程度等； 3、软件分析功能多：可分析植被指数RVI、NDVI、作物叶层含氮量、氮积累量、叶面积指数、叶干重等。 技术参数： 工作环境：0℃~60℃，相对湿度0~100%RH（没有水汽凝结） 贮藏环境：-30℃~70℃，湿度≤95%RH 电源：8.4VDC 光源：LED 中心波长：730nm、810nm 光谱带宽：<8 nm FWHM