托普云農(nóng)為植物表型科研“數(shù)智”賦能
全球范圍內(nèi),在成像帅邮、算力鹉胖、算法的逐輪驅(qū)動(dòng)下祈哆,計(jì)算機(jī)視覺(jué)和人工智能技術(shù)支撐了各行各業(yè)的蓬勃發(fā)展播聪。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域宙锡,基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的植物表型技術(shù)师脂,逐步嵌入到農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)中物舒,人工智能技術(shù)也得以大放異彩。托普云農(nóng)多年深耕智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域替蛉,在植物表型領(lǐng)域深厚積累贯溅,不斷攻克技術(shù)難點(diǎn),啟動(dòng)高通量表型產(chǎn)品化過(guò)程躲查,推動(dòng)植物表型技術(shù)在產(chǎn)業(yè)端它浅、科研端落地應(yīng)用,為植物研究領(lǐng)域提供先進(jìn)镣煮、全面的高通量植物表型采集分析解決方案姐霍。
什么是植物表型技術(shù)
植物表型是作物基因型和所處環(huán)境影響所造成的諸如形狀、結(jié)構(gòu)典唇、大小镊折、顏色等全部可測(cè)的生物體外在表現(xiàn),以及肉眼看不見(jiàn)的生理功能和各種組分的含量贾焊。智慧農(nóng)業(yè)马前,是通過(guò)收集和分析數(shù)據(jù)來(lái)改進(jìn)特定地點(diǎn)的農(nóng)業(yè)決策,植物表型研究是智慧農(nóng)業(yè)研究中的一個(gè)重要分支占赤。
植物表型就是為植物體檢的技術(shù)居截。正如俗語(yǔ)所說(shuō),“良莠不分”嫩玻,田間的環(huán)境極其復(fù)雜多變六呼,要在密集且相互重疊的葉片中準(zhǔn)確辨別作物表型是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。高通量植物表型檢測(cè)尘腕,能有效利用先進(jìn)的光譜成像技術(shù)和解析技術(shù)姚库,實(shí)現(xiàn)對(duì)植物肉眼可見(jiàn)的形態(tài)學(xué)指標(biāo)和肉眼不可見(jiàn)的組分、生理铁魁、脅迫、病害等指標(biāo)的可視化宰爆;利用先進(jìn)的控制技術(shù)酵毕、通信技術(shù)和軟件技術(shù),實(shí)現(xiàn)表型性狀測(cè)量和數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)化;利用先進(jìn)的圖像識(shí)別议忽、機(jī)器學(xué)習(xí)懒闷、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)多性狀關(guān)聯(lián)分析與數(shù)據(jù)挖掘的智能化栈幸;用這些可視化愤估、自動(dòng)化、智能化的技術(shù)速址,可以高通量玩焰、高精度的對(duì)單器官、單株或群體尺度的植物進(jìn)行快速的測(cè)量分析芍锚。
2023年昔园,《Nature》子刊就曾在報(bào)道中提出Sensors in Agriculture: Towards an Internet of Plants?“植物互聯(lián)網(wǎng)”(Internet of Plants, IoP)這一全新概念,聲稱隨著技術(shù)的發(fā)展并炮,我們將見(jiàn)證植物與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合默刚,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連續(xù)的植物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)逃魄,植物互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代即將來(lái)臨荤西。
雖然植物表型雖然是面向世界種業(yè)科技前沿和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng),但國(guó)內(nèi)與國(guó)外的表型領(lǐng)域研究卻仍然存在不小的差異窄兜。把握時(shí)機(jī)的同時(shí)饲肪,也要認(rèn)清行業(yè)痛點(diǎn)之所在,有針對(duì)性的發(fā)力丑钱。
把握時(shí)機(jī)坑遥,直面痛點(diǎn)
當(dāng)前,植物表型市場(chǎng)目前在發(fā)達(dá)國(guó)家占據(jù)主導(dǎo)呕漾,而亞洲市場(chǎng)則展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿缋5珖?guó)內(nèi)高通量植物表型數(shù)據(jù)采集環(huán)境建設(shè)尚不充分,企業(yè)多采取小規(guī)模的課題組式運(yùn)作锋力,而非規(guī)拟沙螅化流水線生產(chǎn)。為填補(bǔ)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)空白吩饶,亟需構(gòu)建有效的運(yùn)營(yíng)模式绷坠,滿足科研單位和農(nóng)業(yè)企業(yè)的實(shí)際需求,實(shí)現(xiàn)植物表型大規(guī)模研究和比較分析唯乃。
植物表型研究作為信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)科技的交匯點(diǎn)泥天,企業(yè)亟需吸引高層次人才,以保障研究的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展壳影。技術(shù)方面拱层,植物表型組學(xué)作為科學(xué)前沿弥臼,引入各類高精度傳器、AI模型算法根灯、操作系統(tǒng)等径缅,對(duì)于把握國(guó)內(nèi)戰(zhàn)略機(jī)遇、打破國(guó)外技術(shù)壟斷烙肺、形成良好產(chǎn)業(yè)鏈及掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)至關(guān)重要纳猪。基于當(dāng)下植物表型關(guān)鍵裝備和算法技術(shù)壟斷桃笙、成本高昂等氏堤,降低成本并研發(fā)更加便捷好用的產(chǎn)品,是科研單位和農(nóng)業(yè)企業(yè)擴(kuò)大應(yīng)用范圍的重大舉措怎栽。
托普云農(nóng)-為植物表型科研“數(shù)智”賦能
專項(xiàng)團(tuán)隊(duì)自研攻關(guān)丽猬。托普云農(nóng)表型專項(xiàng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)由東京大學(xué)畢業(yè)、國(guó)家千人計(jì)劃引進(jìn)專家熏瞄、研發(fā)團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家領(lǐng)銜脚祟,吸引了海內(nèi)外博士、碩士等高層次人才惊申,組成硬件烂攒、軟件、算法商麻、產(chǎn)品筝贮、品檢各小組,對(duì)標(biāo)國(guó)際前沿技術(shù)苗隔,開(kāi)展硬件芙棚、軟件、算法等全流程自主科研攻關(guān)溺六。技術(shù)團(tuán)隊(duì)更完備更專業(yè)数芝,保障整個(gè)從設(shè)計(jì)研發(fā)到產(chǎn)品質(zhì)檢的快速產(chǎn)業(yè)化,強(qiáng)大的算法團(tuán)隊(duì)有多款人工智能明星產(chǎn)品(例如考種伪给、根系等)的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)改宅。
軟、硬件融合發(fā)展盲如。盡管測(cè)量植物表型的技術(shù)非常多元姓迅,但核心在于技術(shù)本身是否足夠先進(jìn)、可靠俊马。托普云農(nóng)高度整合可見(jiàn)光二維三維丁存、高光譜、多光譜柴我、紅外熱成像解寝、激光雷達(dá)等先進(jìn)成像技術(shù)锋恬,充分發(fā)揮AI圖像處理、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)编丘,運(yùn)用全自研算法打造植物表型智能解析平臺(tái)“TP-AIPheno”,創(chuàng)新性地將數(shù)據(jù)采集與解析流程集成在同一軟件中彤悔,實(shí)現(xiàn)采集嘉抓、分析實(shí)時(shí)化、一體化晕窑∫制“我們現(xiàn)已做到可見(jiàn)光二維單株植物解析用時(shí)小于5秒,可見(jiàn)光三維單株植物解析用時(shí)小于2分鐘杨赤,高光譜單株植物解析用時(shí)小于5秒”议乐,研發(fā)團(tuán)隊(duì)首席科學(xué)家介紹研究成果。
?
可見(jiàn)光二維成像
可見(jiàn)光三維成像
高光譜成像
多元化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)翔实。行業(yè)的發(fā)展忙坡、消費(fèi)者需求多樣化,單一的產(chǎn)品或服務(wù)難以滿足市場(chǎng)的需求燥纹。托普云農(nóng)高通量植物表型涵蓋根邪笆、莖、葉捍椎、花熏尉、果實(shí)、種子等植物器官飞熙,以及植物單株潜路、植物群體等不同尺度,并根據(jù)溫室豪纸、人工氣候室罚午、田間等科研環(huán)境,打造便攜式沾谓、箱體式委造、田間無(wú)人機(jī)、無(wú)人車均驶、軌道機(jī)等多形態(tài)表型設(shè)備昏兆。托普云農(nóng)與中國(guó)水稻研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所妇穴、浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院爬虱、浙江大學(xué)等機(jī)構(gòu)攜手,推動(dòng)表型產(chǎn)品向科研端腾它、產(chǎn)業(yè)端快速落地跑筝,托普云農(nóng)“高通量植物表型采集分析平臺(tái)”憑借表型指標(biāo)覆蓋廣死讹、解析精度高、效率高等創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)曲梗,榮獲“CISILE 2024自主創(chuàng)新金獎(jiǎng)”赞警。
六大核心產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)。科技飛速發(fā)展的時(shí)代虏两,托普云農(nóng)引領(lǐng)科技前沿愧旦,以六大核心產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)為植物表型研究帶來(lái)了革命性的變革。高通量:實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化傳送充贿、自動(dòng)化采集锥桐,自動(dòng)解析識(shí)別,一次操作可獲得上百種參數(shù)差炮,讓數(shù)據(jù)采集變得輕松高效鳄砸;高精度:基于可見(jiàn)光、高光譜成像基礎(chǔ)戴砍、通過(guò)自研算法與計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)植物快速惧圆、高精度測(cè)量,讓科研成果更加可靠低白;高效率:在時(shí)間就是金錢的今天唬爹,二維單株分析時(shí)間僅需5秒、三維單株解析時(shí)間不超過(guò)2分鐘酣夫、高光譜單株分析時(shí)間也在5秒內(nèi)完成押赋;無(wú)損化:采用無(wú)接觸測(cè)量,全程陪伴作物從出苗到成熟若又,每一個(gè)生長(zhǎng)階段都得到細(xì)致的觀察仙冕,無(wú)需擔(dān)心對(duì)植物造成傷害;多維度:從單器官-單株-群體秩彤,我們的多尺度測(cè)量結(jié)合二維圖像解析叔扼、三維高精度重構(gòu)和高光譜曲線交互分析,提供全面多維度綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)漫雷;應(yīng)用廣:無(wú)論是遺傳育種瓜富、分子生物學(xué),還是植物生理學(xué)降盹、植物病理學(xué)与柑,甚至是生態(tài)學(xué)、環(huán)境科學(xué)蓄坏、植物保護(hù)价捧,我們的技術(shù)都能廣泛應(yīng)用,為各領(lǐng)域的研究提供強(qiáng)大支持。
成本降低结蟋、各項(xiàng)專利獲廣泛認(rèn)可脯倚。托普云農(nóng)在植物表型全系列產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中,先后承擔(dān)或參與多項(xiàng)國(guó)家級(jí)嵌屎、省級(jí)研發(fā)課題項(xiàng)目鸯流,并取得國(guó)家發(fā)明專利23項(xiàng)、實(shí)用新型專利3項(xiàng)滴督、軟件著作權(quán)7項(xiàng)蘸暮。基于自主研發(fā)的優(yōu)勢(shì)埂帜,成功將成本降低,為客戶帶來(lái)更高的性價(jià)比跑著。
引領(lǐng)農(nóng)業(yè)科技新紀(jì)元跑科,高通量植物表型技術(shù),精準(zhǔn)解鎖每一株植物的基因密碼门幌!未來(lái)贝渣,隨著技術(shù)的飛速迭代和算法的持續(xù)優(yōu)化,我們的表型數(shù)據(jù)應(yīng)用將不斷擴(kuò)展熏盲,這將促進(jìn)植物表型技術(shù)在中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用确告,為智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。托普云農(nóng)始終堅(jiān)持科技創(chuàng)新引領(lǐng)券雕,踐行“軟件與硬件高度協(xié)同”和“信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)專業(yè)深度融合”的方針遇患,為智慧農(nóng)業(yè)的持續(xù)繁榮和發(fā)展保駕護(hù)航!