根系分析系統

根系分析系統也叫根系分析儀，GXY-A根系分析儀可以自動測量各直徑段長度、投影面積、表面積、體積等，及其分布參數。

植物根系可分析測量：

1）根總長；

2）根平均直徑；

3）根總面積；

4）根總體積；

5）根尖計數；

6）分叉數；

7）交叉數；

8）根直徑等級分布參數；

9）可不等間距地自定義分段直徑，自動測量各直徑段長度、投影面積、表面積、體積等，及其分布參數；

10）根尖段長分布；

11）能進行根系的顏色分析，確定出根系存活數量，輸出不同顏色根系的直徑、長度、投影面積、表面積、體積；

12）能進行根系的拓撲分析，自動確定根的連接數、關系角等，可單獨自動分析主根或任意一支側根的長度和分叉數等；

13）可單獨顯示標記根系的任意直徑段相應各參數（分檔數、檔直徑范圍任意可改）；

14）能進行根的分叉裁剪、合并、連接等修正，修正操作能回退，以快速獲得100%正確的結果。精度：根長≤±1%；面積：優質圖像質量時<1%，標準圖像質量時≤3%；

15）可兼做針葉面積、體積測量，以及棉纖維粗細、長度測量。

功能特點：

1、人工輔助修正：圖像可放大縮小和局部觀察。

2、統計效果監視：監視和修正植物對象分析的精度。

3、自動雜質剔除：根據尺寸等方面的區別，進行自動雜質剔除。

4、輔助測量功能：

尺寸標定：自帶標定功能，實現半自動的尺寸標定，XY向可分別標定修正；

長度測量：具有跟隨放大鏡功能，通過鼠標拖動精確測量；

5、數據導出

分析圖像、分布圖、結果數據可保存，分析結果輸出至Excel表，可輸出分析標記圖

根系分析系統的操作流程  

樣品準備  

在進行根系分析之前，需要準備好植物根系樣品。樣品的準備需要注意保持根系的完整性和新鮮度，避免對根系造成損傷。  

對于土壤中的根系樣品，可以小心地將根系從土壤中取出，并用水沖洗干凈。對于水培植物的根系樣品，可以直接將根系從培養容器中取出。  

圖像采集  

將準備好的根系樣品放置在圖像采集設備上，進行圖像采集。在圖像采集過程中，需要注意調整圖像采集設備的參數，如分辨率、對比度、亮度等，以獲得高質量的根系圖像。  

對于較大的根系樣品，可以采用分段采集的方式，然后通過圖像拼接技術將分段采集的圖像拼接成完整的根系圖像。  

圖像預處理  

采集到的根系圖像通常需要進行預處理，以提高圖像的質量和分析的準確性。預處理包括圖像去噪、增強對比度、調整亮度等操作。  

圖像去噪可以去除圖像中的噪聲干擾，使根系的輪廓更加清晰。增強對比度可以提高圖像中根系與背景的對比度，便于后續的分析和測量。調整亮度可以使圖像的亮度更加均勻，避免因光照不均勻而影響分析結果。  

根系識別與分割  

經過預處理的根系圖像需要進行根系識別和分割，以便于對根系的形態和結構進行分析。根系識別和分割通常采用計算機視覺技術，如邊緣檢測、閾值分割、區域生長等算法。  

邊緣檢測算法可以檢測出根系的邊緣輪廓，從而實現根系與背景的分離。閾值分割算法可以根據圖像的灰度值分布，將根系從背景中分割出來。區域生長算法可以根據根系的相似性特征，將根系的不同部分進行分割和識別。  

根系參數測量與分析  

分割后的根系圖像可以進行各種參數的測量和分析，如根系長度、直徑、表面積、體積、分支角度等。這些參數可以反映根系的形態和結構特征，為研究植物根系的生長發育和功能提供重要的依據。  

根系長度可以通過對根系圖像中的像素進行計數來測量。直徑可以通過測量根系在不同位置的寬度來計算。表面積和體積可以通過對根系的三維模型進行計算來得到。分支角度可以通過測量根系分支之間的夾角來確定。  

數據管理和分析  

測量得到的根系參數可以進行存儲、管理和分析。通常具有數據管理和分析功能，可以對測量得到的根系參數進行統計分析、圖表繪制等操作，以便于用戶更好地了解植物根系的生長發育規律和功能特點。  

用戶還可以將測量得到的根系參數與其他相關數據進行關聯分析，如土壤水分、養分含量、植物生長指標等，以深入了解植物根系與環境因素之間的相互關系和作用機制。  

根系分析系統的維護保養  

定期清潔  

需要定期進行清潔，以保持設備的良好狀態。清潔時可以使用干凈的軟布或刷子，輕輕擦拭設備的表面和內部部件，去除灰塵和污垢。  

對于圖像采集設備，如掃描儀、數碼相機等，需要定期清潔鏡頭和傳感器，以確保圖像的質量和清晰度。清潔鏡頭時可以使用專用的鏡頭清潔液和清潔布，輕輕擦拭鏡頭表面，避免劃傷鏡頭。  

定期校準  

需要定期進行校準，以確保測量結果的準確性和可靠性。校準可以采用標準樣品或專業的校準設備進行。在校準過程中，需要嚴格按照設備的操作規程進行操作，確保校準的準確性和可靠性。  

對于圖像采集設備，如掃描儀、數碼相機等，需要定期進行色彩校準和分辨率校準，以確保圖像的色彩和清晰度符合要求。校準可以使用專業的校準軟件或設備進行。  

定期維護  

需要定期進行維護，以確保設備的正常運行。維護包括檢查設備的各部件是否松動或損壞、更換磨損的部件、調整設備的參數等。  

對于圖像采集設備，如掃描儀、數碼相機等，需要定期檢查鏡頭是否有劃痕或損壞、傳感器是否正常工作、電池是否充足等。如果發現設備有問題，需要及時進行維修或更換部件。  

妥善保管  

在不使用時，需要妥善保管，以延長設備的使用壽命。保管時可以將設備放置在干燥、通風、避光的地方，避免設備受到潮濕、高溫、低溫等環境因素的影響。  

對于圖像采集設備，如掃描儀、數碼相機等，需要將設備的鏡頭蓋蓋上，避免鏡頭受到灰塵和污垢的污染。同時，需要將設備的電池取出，避免電池漏液對設備造成損壞。