根系分析系統(tǒng)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(shù)。

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(jì)數(shù)；

6）分叉數(shù)；

7）交叉數(shù)；

8）根直徑等級分布參數(shù)；

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(shù)；

10）根尖段長分布；

11）能進(jìn)行根系的顏色分析，確定出根系存活數(shù)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(jìn)行根系的拓?fù)浞治?，自動確定根的連接數(shù)、關(guān)系角等，可單獨(dú)自動分析主根或任意一支側(cè)根的長度和分叉數(shù)等；

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

14）能進(jìn)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(jié)果。精度：根長≤±1%；面積：優(yōu)質(zhì)圖像質(zhì)量時(shí)<1%，標(biāo)準(zhǔn)圖像質(zhì)量時(shí)≤3%；

15）可兼做針葉面積、體積測量，以及棉纖維粗細(xì)、長度測量。

功能特點(diǎn)：

1、人工輔助修正：圖像可放大縮小和局部觀察。

2、統(tǒng)計(jì)效果監(jiān)視：監(jiān)視和修正植物對象分析的精度。

3、自動雜質(zhì)剔除：根據(jù)尺寸等方面的區(qū)別，進(jìn)行自動雜質(zhì)剔除。

4、輔助測量功能：

尺寸標(biāo)定：自帶標(biāo)定功能，實(shí)現(xiàn)半自動的尺寸標(biāo)定，XY向可分別標(biāo)定修正；

長度測量：具有跟隨放大鏡功能，通過鼠標(biāo)拖動精確測量；

5、數(shù)據(jù)導(dǎo)出

分析圖像、分布圖、結(jié)果數(shù)據(jù)可保存，分析結(jié)果輸出至Excel表，可輸出分析標(biāo)記圖

根系分析系統(tǒng)的操作流程  

樣品準(zhǔn)備  

在進(jìn)行根系分析之前，需要準(zhǔn)備好植物根系樣品。樣品的準(zhǔn)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(yǎng)容器中取出。  

圖像采集  

將準(zhǔn)備好的根系樣品放置在圖像采集設(shè)備上，進(jìn)行圖像采集。在圖像采集過程中，需要注意調(diào)整圖像采集設(shè)備的參數(shù)，如分辨率、對比度、亮度等，以獲得高質(zhì)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(shù)將分段采集的圖像拼接成完整的根系圖像。  

圖像預(yù)處理  

采集到的根系圖像通常需要進(jìn)行預(yù)處理，以提高圖像的質(zhì)量和分析的準(zhǔn)確性。預(yù)處理包括圖像去噪、增強(qiáng)對比度、調(diào)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(qiáng)對比度可以提高圖像中根系與背景的對比度，便于后續(xù)的分析和測量。調(diào)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(jié)果。  

根系識別與分割  

經(jīng)過預(yù)處理的根系圖像需要進(jìn)行根系識別和分割，以便于對根系的形態(tài)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。根系識別和分割通常采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，如邊緣檢測、閾值分割、區(qū)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(shí)現(xiàn)根系與背景的分離。閾值分割算法可以根據(jù)圖像的灰度值分布，將根系從背景中分割出來。區(qū)域生長算法可以根據(jù)根系的相似性特征，將根系的不同部分進(jìn)行分割和識別。  

根系參數(shù)測量與分析  

分割后的根系圖像可以進(jìn)行各種參數(shù)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(shù)可以反映根系的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征，為研究植物根系的生長發(fā)育和功能提供重要的依據(jù)。  

根系長度可以通過對根系圖像中的像素進(jìn)行計(jì)數(shù)來測量。直徑可以通過測量根系在不同位置的寬度來計(jì)算。表面積和體積可以通過對根系的三維模型進(jìn)行計(jì)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(shù)據(jù)管理和分析  

測量得到的根系參數(shù)可以進(jìn)行存儲、管理和分析。通常具有數(shù)據(jù)管理和分析功能，可以對測量得到的根系參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(fā)育規(guī)律和功能特點(diǎn)。  

用戶還可以將測量得到的根系參數(shù)與其他相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，如土壤水分、養(yǎng)分含量、植物生長指標(biāo)等，以深入了解植物根系與環(huán)境因素之間的相互關(guān)系和作用機(jī)制。  

根系分析系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)  

定期清潔  

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

對于圖像采集設(shè)備，如掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等，需要定期清潔鏡頭和傳感器，以確保圖像的質(zhì)量和清晰度。清潔鏡頭時(shí)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(zhǔn)  

需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。校準(zhǔn)可以采用標(biāo)準(zhǔn)樣品或?qū)I(yè)的校準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行。在校準(zhǔn)過程中，需要嚴(yán)格按照設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行操作，確保校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和可靠性。  

對于圖像采集設(shè)備，如掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等，需要定期進(jìn)行色彩校準(zhǔn)和分辨率校準(zhǔn)，以確保圖像的色彩和清晰度符合要求。校準(zhǔn)可以使用專業(yè)的校準(zhǔn)軟件或設(shè)備進(jìn)行。  

定期維護(hù)  

需要定期進(jìn)行維護(hù)，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。維護(hù)包括檢查設(shè)備的各部件是否松動或損壞、更換磨損的部件、調(diào)整設(shè)備的參數(shù)等。  

對于圖像采集設(shè)備，如掃描儀、數(shù)碼相機(jī)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(fā)現(xiàn)設(shè)備有問題，需要及時(shí)進(jìn)行維修或更換部件。  

妥善保管  

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

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