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(zhuān)用托盤(pán)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操作步驟：

　　一、準(zhǔn)備工作

　　設(shè)備連接與啟動(dòng)

　　確保根系分析儀與電源連接，并處于正常工作狀態(tài)。

　　將儀器自帶的高拍儀或掃描儀連接至電腦，安裝配套分析軟件（部分設(shè)備需插入+密狗激活軟件）。

　　打開(kāi)儀器開(kāi)關(guān)，摘除黑色蓋板（若配備），為樣本放置做準(zhǔn)備。

　　樣本準(zhǔn)備

　　從土壤中小心取出植物根系樣本，避免損壞。

　　用流水或超聲波清洗機(jī)清洗根系，去除土壤和雜質(zhì)。

　　將清洗后的根系平鋪在專(zhuān)用高透明度根放置盤(pán)中，盡量減少交叉重疊，確保圖像清晰。

　　二、圖像采集

　　設(shè)置掃描參數(shù)

　　在掃描軟件中選擇“正片掃描”模式，根據(jù)樣本大小選擇合適的掃描像素（如2000萬(wàn)像素以上，確保圖像細(xì)節(jié)）。

　　若需分析根系三維結(jié)構(gòu)，可選擇激光掃描模式（部分高d設(shè)備支持）。

　　優(yōu)化圖像質(zhì)量

　　調(diào)整相機(jī)焦距和角度，確保圖像清晰無(wú)陰影。

　　若根系與背景顏色接近，使用軟件“二值化”功能增強(qiáng)對(duì)比度；若圖像中有雜質(zhì)，選擇“雜質(zhì)剔除”功能。

　　若無(wú)需分析全根，使用“目標(biāo)區(qū)”功能框選指定區(qū)域。

　　采集圖像

　　按下采集按鈕，讓儀器自動(dòng)采集根系圖像。

　　部分設(shè)備支持批量采集，可連續(xù)處理多張圖片。

　　三、圖像處理

　　預(yù)處理操作

　　使用軟件中的邊緣檢測(cè)、閾值設(shè)置、形態(tài)學(xué)處理等工具，對(duì)圖像進(jìn)行去噪、分割等操作，提取清晰準(zhǔn)確的根系輪廓。

　　合并分叉、去除毛刺、刪除錯(cuò)誤鏈接，修正根系拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　標(biāo)定與換算

　　在軟件“設(shè)置-標(biāo)定”中輸入掃描圖的對(duì)應(yīng)像素，系統(tǒng)自動(dòng)將圖像尺寸換算為實(shí)際長(zhǎng)度（如毫米或厘米）。

　　四、參數(shù)測(cè)量與分析

　　自動(dòng)提取特征參數(shù)

　　軟件自動(dòng)計(jì)算根系的總長(zhǎng)度、平均直徑、表面積、體積、根尖數(shù)量、分枝數(shù)量等參數(shù)。

　　支持分形維數(shù)計(jì)算，量化根系復(fù)雜程度。

　　高級(jí)分析功能

　　拓?fù)浞治觯簠^(qū)分主根及側(cè)根等級(jí)，統(tǒng)計(jì)各等級(jí)側(cè)根的長(zhǎng)度、面積等。

　　顏色分析：區(qū)分存活根系與死亡根系（如通過(guò)RGB通道分析）。

　　根瘤分析：自動(dòng)識(shí)別根瘤并計(jì)算其數(shù)量、表面積及占比。

　　批量處理與修正

　　支持同時(shí)處理100張以上圖片，自動(dòng)保存分析結(jié)果。

　　手動(dòng)修正識(shí)別錯(cuò)誤（如合并分叉、刪除鏈接），確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。

　　五、數(shù)據(jù)輸出與報(bào)告生成

　　數(shù)據(jù)導(dǎo)出

　　將分析結(jié)果導(dǎo)出至Excel表格，包含各參數(shù)數(shù)值及統(tǒng)計(jì)圖表（如直方圖、餅圖）。

　　支持導(dǎo)出根系標(biāo)記圖、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖等可視化文件。

　　報(bào)告生成與存儲(chǔ)

　　生成詳細(xì)測(cè)量報(bào)告，包括參數(shù)值、圖表及根系三維結(jié)構(gòu)圖（部分設(shè)備支持）。

　　數(shù)據(jù)可上傳至云端，實(shí)現(xiàn)多終端共享與長(zhǎng)期存儲(chǔ)。

　　六、特殊場(chǎng)景操作（如注水掃描）

　　墊高塊使用

　　打開(kāi)掃描儀蓋子，將兩個(gè)小墊高塊分別放入蓋子連接處兩側(cè)。

　　將根盤(pán)和根放入掃描儀，注水后分散根系，再放入大墊高塊至儀器另一側(cè)。

　　蓋上蓋子進(jìn)行掃描，適用于需要觀察根系在水中分布狀態(tài)的場(chǎng)景。