托普云農大豆表型檢測儀（型號TPD-BX-1）是浙江托普云農科技股份有限公司研制的科研級大豆表型采集與分析設備，融合便攜式成像終端、背光均勻照明與移動端機器視覺算法，實現對大豆植株原位形態性狀（分枝夾角、莖粗）及收獲后籽粒性狀（粒數、千粒重）的一體化定量解析，適用于大豆遺傳育種、品種篩選、產量預測及表型組學研究。

一、系統構成與工作原理

硬件組成

原位夾持成像裝置：壓板與轉軸柄一體式連接的便攜式手機/平板固定支架，可將移動終端定位于植株旁固定距離，減小風擾并保障重復拍攝視角一致。

均勻背光板：超薄LED透射背光板，用于籽粒平鋪拍照時消除表面反光與陰影，獲取高對比度二值化圖像。

數據采集終端：預裝專用APP的高清觸屏移動設備（或兼容用戶自有智能手機），負責圖像采集、自動標定與即時運算。

測量原理

原位性狀測量：將植株莖稈或分枝固定于夾持裝置參照線，移動終端拍攝植株分枝結構，軟件通過像素標定自動解算分枝夾角（0°～180°）與莖粗尺寸。

籽粒計數與千粒重：將脫粒大豆平鋪于背光板上拍照，基于圖像處理與粘連分離算法自動識別單粒并統計總數；結合電子天平測得的樣品質量，按統計學公式自動換算千粒重。

視角畸變校正：內置比例尺自動矯正模塊，對任意拍攝高度與透視變形進行幾何校正，消除手持拍照引入的系統誤差。

二、核心檢測功能

1、一體式連接：壓板和轉軸柄一體式連接，方便固定作物莖部，減少風吹草動對作物角度拍攝的影響。

2、大豆表型檢測系統拍照識別自動去雜質：成像清晰，數粒準確。

3、數粒速度快：1000粒以下種子識別只需1秒。

4、數粒范圍廣：種子范圍能測10粒以上，8000粒以下的種子。

5、自動換成千粒重：可通過識別的種子粒數，輸入重量，可自動換算出千粒重。

6、高度不固定：不限制用戶拍照的高度，操作簡單，使用方便。

7、比例尺自動矯正：任意手機可拍照，且拍攝成像視角可以被自動矯正，避免了拍照變形誤差。

8、智能修正：觸摸屏幕可進行修正，使結果更精準，可達*。

9、數據查看：數據查看多樣化，拍照分析后即可查看結果，也可在歷史記錄中查看數據報表。

10、數據導出和共享：大豆表型檢測儀支持數據修正、查詢、編輯和導出，數據可導出Excel格式，并可分享至微信、QQ或者釘釘，便于多應用方式查看數據。

11、重復性數值誤差較小：手機和作物之間固定距離設置，重復性拍攝夾角角度無差異。

硬件配置：

1、大豆夾角手持裝置：便攜式手機固定裝置

2、背光板：超薄發光背光板  

3、數據采集器：超大彩色屏手機

三、典型應用場景

大豆遺傳育種：大批量種質資源的分枝夾角、莖粗、千粒重等性狀高通量篩選與QTL關聯分析。

產量構成解析：結莢習性、株型構型參數量化，服務于高產與適宜株型育種目標。

品種區試與DUS測試：為品種比較試驗及特異性–一致性–穩定性測試提供可重復的數字化表型證據。

栽培與抗逆研究：不同播期、密度、肥力或脅迫條件下株型與籽粒性狀變化的定量評估。

四、學術價值評述

該儀器以國產化便攜式圖像分析方案替代傳統目測估讀與人工數粒，解決了田間原位分枝夾角難以量化、考種計數效率低且主觀偏差大的瓶頸，使大豆關鍵農藝性狀從經驗描述轉為可重復的數字表型參數，是當前大豆育種與表型組學研究中具實用價值的本土化檢測工具。

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