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Frauhofer植物根系表型计算机断层扫描（CT）成像系统

Frauhofer植物计算机

采用微焦点X射线成像原理进行较高分辨率三维成像，可以在不破坏样品（无需染色、无需切片）的情况下，获得高精度三维图像，显示样品内部详尽的三维信息，并进行结构、密度的定量分析，适用于观察植物化石样品结构和植物活体组织的细胞结构，近年来被广泛应用于结构学、组织学、生物学特别是古生物学等研究领域，例如花、果实、种子、根系等研究。

Frauhofer研究院是较先进的应用技术研究院，很多工业技术都源自于该研究所。Frauhofer专门成立的植物表型CT研究组致力于CT技术应用在植物的表型研究上。与传统医学CT不同，植物CT研究需要少有算法和软件等，Frauhofer研究院在该研究领域位于较前沿。

Frauhofer开发出了便携式、台式、落地式以及高通量等多个系列专门针对植物表型研究开发的计算机断层扫描系统。

德国Frauhofer研究院专门针对植物研究开发的计算机断层扫描表型三维成像植物断层扫描CT有如下特点：

无损监测系统可适用于不同植物；Frauhofner系统可快速有效扫描全植株；借助温室以及数个环境箱，可模拟真实环境条件植物地下部分，例如其根部结构和果序也可提供关于植物生物量的重要信息。X射线成像和显微法近几十年来取得了巨大进展。此技术可轻松用于检测钢制或其它合金材质大样品。但表型领域研究者面对不同的挑战。与工业和实验室多处应用不同，表型不仅仅关注图像品质。成像的限制因素是成像时间，Stefan Gerth博士-革新系统设计团队负责人表示。因而Frauhofer开发了自己的实验室系统，目标是在有效图像品质和较短测量时间间取得平衡。开发的软件可自动鉴别果实和根部结构的纵横比以及植物器官的重量。软件可提供一段时间的柱状图，显示植物如何进行地下生长发育。

X光可帮助我们看到地下情形。                

实验室植物断层扫描成像系统

广泛应用于植物对植物根系、茎杆的内部结构变化的研究。可以无损地探索盆栽中不同植物的根系变化，也可以测量茎杆等植物器官的3D结构。 

高通量种子表型成像计算断层扫描仪

Videometer MR多光谱根系表型成像系统

丹麦Videometer公司开发的根系多光谱原位监测系统，是做根系研究的革新性专业装备，无论对于浅根系蔬菜还是浅根系乔木，都具有现实性研究意义。目前在根系研究领域中，对于玉米根系和小麦根系所作的研究比较多，但大多还采用传统不可重复的挖掘方法。植物根系原位监测仪的出现，改变了这种情况，使得植物研究人员在对根系进行研究的过程中，可以使用原位的方式，无损伤的进行监测。

根系是植物主要吸水、营养物等器官，通过对根系监测和研究，能优化水肥方案，农作物、林业等产业增产增效，有利于土地荒漠化治理、土壤修复等。但长期以来，对根系研究主要是采用挖掘法、土钻法、土柱法、容器法、剖面法等传统方法，采样破坏性大、工作量大，严重阻碍了根系研究的深入开展。《科学》杂志曾出版专辑认为，“人类对自己脚下土壤的了解远远不及对宇宙的了解”，较是佐证了地下生态学研究难度之大。因此，对根系研究方法的选择和改进，对科研结果影响巨大。

丹麦根本哈根大学科学家等利用多光谱成像系统对植物植株、根系进行成像研究，取得了前瞻性的成果。

该研究以深根系大麦为研究对象，将大麦下方埋了有3m长的微根管，使用Videometer公司的Videometer MR多光谱成像系统，定期通过根窗透明面对根系成像分析。原始光谱图像经过Videometer自带软件一系列算法处理后得到目标根系图像，随后进行阈值分割、模糊聚类等模型分析，得到根系的形态学数据。

传统的RGB可见光成像技术是利用颜色识别根系，前提是根系和土壤之间要有比较明显的色差，但实际根系生长在土壤中，颜色差异并不明显，这样根系识别可能会造成比较大的误差，RGB可见光成像技术使用就会受限。歌本哈根将多光谱成像技术和传统的RGB成像技术进行了对比，显示多光谱成像技术基于光谱特征在根系识别上的明显优势，并且对多光谱成像另一项先进的功能进行了初步探讨——即光谱特征对于根系生化特性的识别（例如细根发生、成熟、衰老、死亡的周转过程；例如根际分泌物成分的变化等），显示了多光谱成像技术在根系研究领域的巨大潜力。

北京欧亚国际科技有限公司是Frauhofer研究院系统断层扫描系统中国区总代理，全面负责其系列产品在中国的市场推广、销售和售后服务。