浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司研制的玉米株高測量儀（典型型號TPYM-G-1圖像識別型、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)計的便攜式株高與穗位高數(shù)字化采集設(shè)備，以機器視覺刻度識別或機械位移傳感取代傳統(tǒng)皮尺人工測量，消除主觀讀數(shù)誤差，實現(xiàn)抗倒伏育種與栽培生理研究中株高性狀的標準化、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與滑動測頭，帶液晶屏就地顯示。

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

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

測量原理

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

位移傳感法（TPZW-G-1）：滑動測頭沿導(dǎo)軌從地面（零點）上移至植株頂端或穗位節(jié)點，高精度直線位移傳感器將機械位移量直接轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，主機實時顯示并存儲數(shù)值，輔以聲光提示確認采樣點。

二、核心檢測功能

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：主機重量1.2kg，無其他輔助設(shè)備，主機可固定在固定桿上，用戶可自行調(diào)節(jié)高度方便查看，產(chǎn)品測量時占地空間非常小，對測量場地無要求，適合戶外田間測量。

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

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

5、內(nèi)置大容量電池，滿足長時間測量：測量儀內(nèi)置大容量可充電鋰電池，一次充滿電，便可長時間移動式測量，無繁雜連接線纜限制。

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

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)記錄直接存儲在U盤中，當用戶完成了測量后，只需將U盤插入與筆記本電腦或臺式機電腦的USB接口中將測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出，數(shù)據(jù)記錄格式為Excel文件。

8、數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)*：產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)有誤操作保護，避免用戶錯誤操作導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)的丟失或刪除。同時用戶也根據(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（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、風災(zāi)）條件下動態(tài)監(jiān)測株高增長速率與穗位高變化，量化倒伏風險因子。

品種區(qū)域試驗：為DUS測試及省/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/遙感表型校驗：作為地面真值（Ground Truth）設(shè)備，校驗多光譜或激光雷達平臺反演的大田株高估算精度。

四、學(xué)術(shù)價值評述

該儀器以國產(chǎn)數(shù)字化方案替代人工皮尺測量，克服了對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)驗記錄提升為具備毫米級分辨力的標準化定量參數(shù)，是玉米育種與作物生理表型研究中具實用價值的本土化地面測定工具。

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