托普云農(nóng)“高通量植物表型采集分析平臺”榮獲CISILE 2024 “自主創(chuàng)新金獎”

CISILE“自主創(chuàng)新金獎”由中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會于2006年設立，旨在鼓勵弘揚自主創(chuàng)新精神，推動我國科學儀器及實驗室裝備制造領域高質量發(fā)展。托普云農(nóng)“高通量植物表型采集分析平臺”此次榮獲CISILE 2024“自主創(chuàng)新金獎”，評選過程歷時數(shù)月，由業(yè)內重點科研院所科研人員、企業(yè)研發(fā)人員和行業(yè)管理專家組成評審團隊，經(jīng)協(xié)會初審、專家會審、專家現(xiàn)場評審及名單公示等嚴謹流程，最終從數(shù)以千計的科學儀器設備中脫穎而出，可謂含金量十足。

隨著智慧農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，智能育種、種質資源高效鑒定已成為國內外眾多農(nóng)業(yè)高校、科研機構加速布局的前沿科研領域之一。而其中，對種質資源的表型特征進行高精準、高效率、高通量鑒定是提升科研效率的關鍵。

過去，植物表型研究領域的關鍵裝備、核心算法被歐美日澳等發(fā)達國家壟斷，托普云農(nóng)自主研發(fā)制造的“高通量植物表型采集分析平臺”從各類傳感器、成像單元等硬件到AI模型算法、操作系統(tǒng)等軟件，均實現(xiàn)了國產(chǎn)化，并且在表型指標覆蓋量、表型解析精度、解析效率等方面優(yōu)勢明顯，有力填*國內植物表型研究領域關鍵裝備空白。經(jīng)科技成果鑒定，該成果總體達到了國內領*水平，逐步向國際前沿技術水平邁進。

高通量植物表型采集分析平臺采用單箱體-多成像單元集成融合模式，通過自動化傳送單元將植物傳送到箱體內部，并依靠多維傳感融合圖像成像單元、邊緣計算與解析單元、數(shù)據(jù)管理單元對植物形態(tài)、生理等表型指標進行高通量、高精度、無損化數(shù)據(jù)采集和多維度數(shù)據(jù)解析，廣泛用于精準育種、抗逆種質篩選、植物生長與營養(yǎng)分析、病蟲害抗性分析等場景。

高通量植物表型采集分析平臺集成了可見光二維、可見光三維、高光譜等成像模塊，整合多種傳感器，能夠獲取植物全生育期高通量表型信息，覆蓋不同生境下植物器官、單株、群體的形態(tài)、生理等120多種表型指標，超越國外主流同類型裝備。

基于托普云農(nóng)專業(yè)的AI算法服務團隊，高通量植物表型采集分析平臺能夠為用戶提供指標參數(shù)定制化服務，可根據(jù)個性化分析需求構建相應的分析模型，滿足更多科研場景應用。同時，平臺設計具有良好的可擴展性，可以根據(jù)科研需求進行功能擴展和升級，如定制箱體尺寸、新增成像單元等。

在二維、高光譜成像基礎上，高通量植物表型采集分析平臺增設三維重構與分析單元，通過創(chuàng)新的圖像采集方式結合全自研算法，實現(xiàn)對植物快速、準確的高精度三維重構，大大提升了植株株高、冠幅、生物量、卷葉程度等表型參數(shù)的解析精度。

例如，反映植物長勢的生物量指標，國外產(chǎn)品往往采用二維成像投影面積來表征，高通量植物表型采集分析平臺則通過三維體積來表征，在精準度方面更上一層樓。

采集分析同步完成，解析效率顯著提升

在生物育種、種質資源鑒定等場景中，研究人員經(jīng)常需要快速鑒定大量不同品種植株的表型差異，這就對植物表型解析效率提出了較高要求。托普云農(nóng)先打造出集表型數(shù)據(jù)采集與解析于一體的植物表型智能解析平臺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實現(xiàn)，顯著提升了平臺的表型解析效率。

目前，高通量植物表型采集分析平臺的可見光二維、高光譜模塊的單株植物解析用時小于5秒，可見光三維重構模塊的單株植物重構和解析共計用時小于7分鐘，助力科研人員顯著提升科研分析效率。

以往，我國科研人員使用國外的植物表型分析設備，不僅操作界面復雜，而且部分功能需要用戶自主編程才能實現(xiàn)。而托普云農(nóng)自主研發(fā)的高通量植物表型采集分析平臺通過智能化、自動化設計，營造了一個高度便捷化的操作體驗：

當前，托普云農(nóng)“高通量植物表型采集分析平臺”已擁有9項國家專利，其中6項為發(fā)明專利。同時，基于托普云農(nóng)自主研發(fā)及國產(chǎn)化優(yōu)勢，該平臺較之同類型進口產(chǎn)品成本降低50%以上。

科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的不竭動力。作為國內先行的智慧農(nóng)業(yè)綜合服務商、全國專精特新重點“小巨人”企業(yè)，托普云農(nóng)始終堅持“信息技術與農(nóng)業(yè)專業(yè)深度融合，硬件與軟件雙向協(xié)同”的雙輪驅動戰(zhàn)略，積極引進行業(yè)人才，推動農(nóng)業(yè)智能裝備國產(chǎn)化替代。

當前，托普云農(nóng)已自主研發(fā)氣象環(huán)境、土壤、植物生理等多領域農(nóng)業(yè)傳感器30余種，創(chuàng)新升級技術，研發(fā)、迭代智能硬件裝備200余種，賦能農(nóng)業(yè)科研、種業(yè)、生產(chǎn)、管理、服務等全產(chǎn)業(yè)鏈應用場景。同時，托普云農(nóng)成立智能實驗室，開展智能識別、農(nóng)業(yè)行業(yè)預測等一系列農(nóng)業(yè)AI算法深度研究，推動科研成果向產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力落地轉化。

未來，托普云農(nóng)會持續(xù)聚焦科技創(chuàng)新，圍繞新一代農(nóng)業(yè)傳感器、AI模型算法、植物表型解析平臺、小型智能農(nóng)業(yè)機器人等關鍵技術領域展開科研攻關，不斷打破國外產(chǎn)品技術壟斷，為農(nóng)業(yè)強國建設貢獻托普力量。