高通量水果表型分析系統(tǒng)儀器用途

水果表型分析是根據(jù)圖像識別、3D Gaussian Splatting等技術(shù)實現(xiàn)模型成像以及分析的。本產(chǎn)品使用了新的AI成像分析技術(shù)，在多視角的條件下對蘋果、橘子、梨、西瓜等水果進行掃描，通過生成3D點云圖并動態(tài)繪制水果表面紋理等操作構(gòu)建三維的水果模型。同時在進行模型成像過程中也會對水果的形態(tài)、紋理、顏色等特征進行分析。

高通量水果表型分析系統(tǒng)測量參數(shù)：

形態(tài)參數(shù)：重量、體積、密度、表面積、比表面積、長度、寬度、高度、長寬比、果形指數(shù)、球形指數(shù)、形狀系數(shù)；

顏色參數(shù)：R、G、B、L、a、b、H、S、V、gray、direct color（直接色）；

紋理參數(shù)：Contrast（對比度）、Correlation（相關(guān)性）、Entropy（熵值）、ASM（角二階矩值）、Homogeneity（同質(zhì)性）、Dissimilarity（相似性）、Variance（灰度方差）、Sum Variance（和方差值）、Sum Average（和平均值）、Difference Variance（差分方差值）、SSIM（結(jié)構(gòu)相似度指數(shù)）

★水果表型分析儀測量范圍：

水果直徑：30-300mm

水果重量：40-4000g

蘋果三維表型分析儀器功能：

1、適用于荔枝、桃子、蘋果、柚子、哈密瓜、西瓜等水果的指標分析；

★2、模型操作：通過鼠標可以對3D模型縮放、360°旋轉(zhuǎn)以及移動；

3、上傳云端：綁定設(shè)備編號后可以將分析后的數(shù)據(jù)保存至云端，并支持隨時查看云端數(shù)據(jù)；

★4、查看：軟件支持主副攝像頭實時切換，可通過軟件控制攝像頭和座臺進行調(diào)節(jié)；

★5、調(diào)焦：軟件支持自動對焦，也支持用戶手動對焦，可以在軟件設(shè)置界面中修改；

6、數(shù)據(jù)：測量記錄界面能夠?qū)崿F(xiàn)分析結(jié)果匯總，雙擊分析記錄能夠展示結(jié)果詳情，也可以刪除任意分析結(jié)果；

★7、2D分析模塊：該模塊支持高通量2D分析模式，可在1分鐘內(nèi)完成單一樣品的快速檢測，并自動生成包含形態(tài)參數(shù)、顏色參數(shù)及紋理參數(shù)的初步分析報告；該模塊適用于連續(xù)作業(yè)，確保檢測流程不中斷；

★8、3D成像與分析模塊：在2D分析完成后，用戶可按需選擇3D成像分析；3D模型在后臺自動排隊生成，同步輸出3D形態(tài)參數(shù)、顏色參數(shù)及紋理參數(shù)，且不阻塞2D分析的連續(xù)執(zhí)行，實現(xiàn)檢測與建模的流水線作業(yè)；

9、性能指標：在視頻切分4幀以及4060Ti顯卡前提下，單個3D成像時間需要20分鐘，幀數(shù)越少時間越少，幀數(shù)越多時間越多（注意：最終成像速度與電腦性能成正相關(guān)，電腦性能越高，成像速度越快）；

10、導(dǎo)出：可以對每條分析結(jié)果執(zhí)行導(dǎo)出操作，也可以將所有分析結(jié)果導(dǎo)出，支持用戶手動導(dǎo)出3D模型展示視頻；

11、修改：可以在軟件設(shè)置界面修改分析結(jié)果導(dǎo)出路徑、模型存儲路徑以及視頻保存路徑；

12、語言：支持軟件界面的中英文一鍵切換；

13、軟件提供測試所在電腦zui大分辨率的關(guān)聯(lián)子程序；

★14、稱重：自動稱重并將結(jié)果同步顯示至軟件界面，無需外接稱重器；

15、儀器尺寸（mm）及重量：1006（W）*506（D）*718（H），62kg；

16、筆記本電腦配置：Windows操作系統(tǒng)、i5-14400F、NVIDIA RTX4060Ti(8G顯存)、運行內(nèi)存16GB、硬盤存儲1TB、主板自帶WiFi連接、27寸 2K顯示器、無線鍵盤和鼠標。

在傳統(tǒng)的水果品質(zhì)檢測領(lǐng)域，依賴人眼觀察、手工測量和破壞性取樣分析的方法，不僅效率低下、主觀性強，更無法滿足現(xiàn)代育種、精準農(nóng)業(yè)和標準化分選對海量樣本、快速無損且數(shù)據(jù)化評價的迫切需求。高通量水果表型分析儀的出現(xiàn)，正是一場靜默而深刻的技術(shù)革命，它將水果的“內(nèi)在美"與“外在顏"轉(zhuǎn)化為可批量讀取的數(shù)字化信息流，為整個水果產(chǎn)業(yè)鏈裝上了智慧的眼睛與大腦。

該分析儀的核心突破在于其集成的多源傳感技術(shù)與自動化平臺。設(shè)備通常搭載高分辨率可見光成像模塊，可精確捕捉果實的尺寸、形狀、顏色、表面紋理乃至微小缺陷，其精度與一致性遠超人眼判斷。更為關(guān)鍵的是，儀器集成了光譜分析技術(shù)，這使得檢測穿透果實表皮，無損地實時獲取內(nèi)部糖度、酸度、水分、堅實度乃至特定功能性成分的豐富信息。所有傳感單元被高度集成于一個自動化的傳輸與測量平臺上，實現(xiàn)了從單果到批次樣本的連續(xù)、快速、標準化數(shù)據(jù)采集，每日可處理成百上千的樣本，真正實現(xiàn)了表型分析的“高通量"。

現(xiàn)代高通量水果表型分析儀的靈魂，在于其強大的數(shù)據(jù)分析與解析能力。設(shè)備配套的智能軟件系統(tǒng)，內(nèi)置了針對不同水果品種的專用分析模型與算法。它能夠?qū)⒃紙D像數(shù)據(jù)與光譜數(shù)據(jù)深度融合，自動完成果實特征的提取、分類與量化。例如，系統(tǒng)可以同時輸出單果的重量、色度值、糖酸比預(yù)測、霉心區(qū)域標記等數(shù)十項參數(shù)，并生成直觀的可視化圖表與統(tǒng)計報告。這改變了以往依賴零散、單一指標進行評價的模式，構(gòu)建起一個多維度的、數(shù)字化的水果品質(zhì)“全息畫像"。

綜上所述，高通量水果表型分析儀不僅僅是一臺檢測設(shè)備，更是一個綜合性的數(shù)據(jù)化解決方案。它通過自動化的多維度信息感知與智能化的數(shù)據(jù)處理，將水果從田間到餐桌的諸多品質(zhì)屬性，轉(zhuǎn)化為客觀、精準、可追溯的數(shù)字語言。這不僅極大加速了優(yōu)良品種的選育進程，也為實現(xiàn)果實采收期的精準判斷、采后智能化分級、供應(yīng)鏈品質(zhì)監(jiān)控以及消費端透明化溯源，提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，標志著水果產(chǎn)業(yè)正式邁入以深度數(shù)據(jù)驅(qū)動的精細化、智能化管理新階段。