浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司研制的玉米株高測(cè)量?jī)x（典型型號(hào)TPYM-G-1圖像識(shí)別型、TPZW-G-1位移傳感型），是一套專為大田玉米及其他直立作物設(shè)計(jì)的便攜式株高與穗位高數(shù)字化采集設(shè)備，以機(jī)器視覺刻度識(shí)別或機(jī)械位移傳感取代傳統(tǒng)皮尺人工測(cè)量，消除主觀讀數(shù)誤差，實(shí)現(xiàn)抗倒伏育種與栽培生理研究中株高性狀的標(biāo)準(zhǔn)化、高通量獲取。

一、系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理

硬件組成

伸縮測(cè)量桿：帶精密印制刻度或集成位移導(dǎo)軌的鋁合金可伸縮，作為垂直基準(zhǔn)參照。

采集與處理終端：TPYM-G-1型配安卓智能終端及專用APP，通過攝像頭采集桿身刻度圖像；TPZW-G-1型配內(nèi)置位移傳感器的主機(jī)與滑動(dòng)測(cè)頭，帶液晶屏就地顯示。

定位附件：上、下定位指針/滑塊，分別對(duì)準(zhǔn)植株最高生長點(diǎn)與地表基準(zhǔn)面或雌穗著生節(jié)位。

供電與存儲(chǔ)：內(nèi)置可充電鋰電池，支持脫機(jī)存儲(chǔ)或U盤/APP端數(shù)據(jù)暫存。

測(cè)量原理

圖像識(shí)別法（TPYM-G-1）：將測(cè)量桿垂直立于被測(cè)植株旁，移動(dòng)終端拍攝桿身刻度，軟件通過OCR與邊緣檢測(cè)算法自動(dòng)解析上下定位指針對(duì)應(yīng)的刻度值，差值即為株高或穗位高，自動(dòng)扣除基準(zhǔn)面偏移。

位移傳感法（TPZW-G-1）：滑動(dòng)測(cè)頭沿導(dǎo)軌從地面（零點(diǎn)）上移至植株頂端或穗位節(jié)點(diǎn)，高精度直線位移傳感器將機(jī)械位移量直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，主機(jī)實(shí)時(shí)顯示并存儲(chǔ)數(shù)值，輔以聲光提示確認(rèn)采樣點(diǎn)。

二、核心檢測(cè)功能

1、應(yīng)用范圍廣泛：玉米株高儀適用于玉米、水稻、小麥、油菜、芝麻、大豆、高粱、棉花、各種果樹等以及株高范圍在100～3800mm內(nèi)的作物。

2、產(chǎn)品輕量化：主機(jī)重量1.2kg，無其他輔助設(shè)備，主機(jī)可固定在固定桿上，用戶可自行調(diào)節(jié)高度方便查看，產(chǎn)品測(cè)量時(shí)占地空間非常小，對(duì)測(cè)量場(chǎng)地?zé)o要求，適合戶外田間測(cè)量。

3、株高和穗位測(cè)量可自由切換：產(chǎn)品集成了株高和玉米穗位兩種測(cè)量功能，可通過系統(tǒng)內(nèi)的模式切換，即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量同一植株的株高和穗位或者測(cè)量處理多個(gè)株高，之后測(cè)量穗位兩種方式，用戶可根據(jù)測(cè)量需求自由切換，輕松操作。

4、數(shù)據(jù)查看方便、記錄效率高：玉米株高測(cè)定儀主機(jī)上內(nèi)嵌了一塊3.5寸高清全彩液晶屏，方便測(cè)量過程中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)及用戶查看及查詢；同時(shí)，主機(jī)每次測(cè)量按下記錄的時(shí)候會(huì)有聲音提示，大大提升了用戶體驗(yàn)和降低漏記頻率。

5、內(nèi)置大容量電池，滿足長時(shí)間測(cè)量：測(cè)量?jī)x內(nèi)置大容量可充電鋰電池，一次充滿電，便可長時(shí)間移動(dòng)式測(cè)量，無繁雜連接線纜限制。

6、產(chǎn)品操作方便：產(chǎn)品集測(cè)量、數(shù)據(jù)記錄、導(dǎo)出于一體，閉環(huán)流程提高了工作效率；實(shí)際測(cè)量時(shí)，用戶設(shè)定完成后，只需根據(jù)測(cè)量時(shí)使用的指針，按下對(duì)應(yīng)按鈕，完成測(cè)量和記錄。

7、數(shù)據(jù)導(dǎo)出方便：玉米株高儀自帶U盤，接口為通用USB接口，數(shù)據(jù)記錄直接存儲(chǔ)在U盤中，當(dāng)用戶完成了測(cè)量后，只需將U盤插入與筆記本電腦或臺(tái)式機(jī)電腦的USB接口中將測(cè)量數(shù)據(jù)導(dǎo)出，數(shù)據(jù)記錄格式為Excel文件。

8、數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)*：產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)有誤操作保護(hù)，避免用戶錯(cuò)誤操作導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)的丟失或刪除。同時(shí)用戶也根據(jù)需要備份好數(shù)據(jù)，清空數(shù)據(jù)庫，避免數(shù)據(jù)被做他用。

三、典型應(yīng)用領(lǐng)域

玉米遺傳育種：高代品系比較試驗(yàn)（RCT）與產(chǎn)量鑒定中快速獲取群體株高分布，篩選適宜株高及抗倒伏基因型。

抗倒伏與栽培生理研究：不同密度、氮肥水平或脅迫（干旱、風(fēng)災(zāi)）條件下動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)株高增長速率與穗位高變化，量化倒伏風(fēng)險(xiǎn)因子。

品種區(qū)域試驗(yàn)：為DUS測(cè)試及省/國家區(qū)試提供可重復(fù)、可追溯的數(shù)字化株高與穗位高證據(jù)。

無人機(jī)/遙感表型校驗(yàn)：作為地面真值（Ground Truth）設(shè)備，校驗(yàn)多光譜或激光雷達(dá)平臺(tái)反演的大田株高估算精度。

四、學(xué)術(shù)價(jià)值評(píng)述

該儀器以國產(chǎn)數(shù)字化方案替代人工皮尺測(cè)量，克服了對(duì)植株傾斜度的人為估讀偏差、不同操作者間的系統(tǒng)誤差及大樣本考種效率低下的局限，使玉米株高與穗位高從粗放經(jīng)驗(yàn)記錄提升為具備毫米級(jí)分辨力的標(biāo)準(zhǔn)化定量參數(shù)，是玉米育種與作物生理表型研究中具實(shí)用價(jià)值的本土化地面測(cè)定工具。

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