CN111238395A - 一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪 - Google Patents
一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪 Download PDFInfo
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Abstract
一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪。本发明通过在作物栽培土壤内埋设根管，将旋转式图像监测仪设置在根管内，通过在图像监测仪外壳上设置相应的驱动模块和转动模块，从而在根管内实现360度多层次旋转式的图像获取效果。本发明可通过内窥式的图像获取方式，通过对不同位置不同拍摄角度下图像的拼接和处理，实时、动态、全天候地采集多种作物根系生长参数的数据和图像。
Description
技术领域
本发明涉及作物根系表型获取技术领域，具体而言涉及一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪。
背景技术
作物表型是由基因与环境相互作用产生的部分或者全部可辨识的物理、生理和生化特征及性状，包括作物的结构、组成以及生长发育过程，其不仅反映了分子水平上的表达调控，同时反映了植物的生理生化、形态解剖、胁迫抗性等复杂性状。
作物育种领域中功能基因组学和基因技术的发展是粮食增产的最便捷和有效的手段。表型是作物基因的外部表达，是作物自身基因和外部环境共同作用的结果。因此，探索作物基因型、环境因素和作物表型特征、性状的之间关系变得尤为重要。
植物根系是植物的重要组成部分，具有非常重要的功能，如水分和养分的吸收与转运、有机物贮藏、植株锚定及与土壤互作等。植物根系发育情况对于许多植物研究工作至关重要,它关系着植物最佳处理时间的选择、处理前植物生长发育状态的一致性、处理过程中植物根系响应的及时反馈等一系列过程。由于土壤不可观测性的限制，根系表型性状的采集和分析已成为生物学及表型组学研究的重点和难点。根系表型采集的核心在于如何原位观察根系生长。
传统根系研究工作往往依赖于人工手动检测小样本植物根系的个别性状，因此数据量有限，效率低，难以开展植物根系多种性状的综合分析，且引入人为因素极易导致测量数据的误差，其可分析规模小、成本高、费时费力，缺乏规范性且测量精度较低。现有的根系表型获取技术已成为制约植物基因组功能分析和分子育种发展的瓶颈。随着植物基因组学研究和分子育种的快速发展，目前急需一种高通量、高精度和低成本的根系表型分析装置来满足获取与植物生长、产量、品质和对生物、非生物胁迫的耐受性等相关表型数据的需求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，本发明利用埋设地下的根管提供运行轨道，将多组旋转式图像监测仪设置在对应不同根系深度的运行轨道中，驱动旋转式图像监测仪实现对作物根系表型数据的测量采样。本发明具体采用如下技术方案。
首先，为实现上述目的，提出一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，所述的旋转式图像监测仪设置在埋设于作物栽培土壤内的根管中，沿根管内部移动，获取作物根系的表型图像，其包括：图像监测仪外壳，其主体为圆柱形结构；驱动模块，其设置在所述旋转式图像监测仪的一端，包括凸出于图像监测仪外壳侧壁表面的驱动轮，所述驱动轮的驱动方向平行于所述图像监测仪外壳的轴线方向；转动模块，其设置在所述旋转式图像监测仪的另一端，包括凸出于图像监测仪外壳侧壁表面的转动轮，所述转动轮的转动方向垂直于所述图像监测仪外壳的轴线方向；LED光源，其设置在所述旋转式图像监测仪的中部，所述图像监测仪外壳的中部至少部分设置为透明材质，所述LED光源透过透明材质的图像监测仪外壳照亮根管周围作物根系；图像获取装置，其设置在所述旋转式图像监测仪的中部，由转动模块驱动随图像监测仪外壳同步在根管内旋转而拍摄根管周围作物根系的图像。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述驱动轮和转动轮均分别包括沿所述图像监测仪外壳的周向均匀排布的多个。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述旋转式图像监测仪的另一端在转动模块之外还设置有激光雷达，所述激光雷达用于获取所述旋转式图像监测仪在根管中移动的距离和位置。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述图像监测仪外壳的内部还设置有电机支架，所述电机支架沿图像监测仪外壳的径向设置；所述电机支架与图像监测仪外壳的内侧壁之间设置有微型电机；所述微型电机的电机输出轴垂直于所述电机支架、沿所述图像监测仪外壳的径向向所述图像监测仪外壳的内侧壁延伸，各微型电机的电机输出轴分别驱动所述驱动轮。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述电机输出轴与所述驱动轮之间还连接有：驱动轮轴、从动锥齿轮和主动锥齿轮，其中，
所述主动锥齿轮，其与电机输出轴的远端固定连接，由微型电机驱动，随同电机输出轴同步转动；所述从动锥齿轮，其与所述主动锥齿轮啮合，从动于所述主动锥齿轮转动；所述驱动轮轴，其垂直于所述电机输出轴，所述驱动轮轴的一端与所述连接所述从动锥齿轮固定连接，另一端与驱动轮固定连接，所述从动锥齿轮带动所述驱动轮沿平行于所述图像监测仪外壳的轴线方向转动。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述电机输出轴与所述转动模块的外壳之间还固定连接有平键，所述转动轮安装在转动模块的外壳上，所述电机输出轴转动通过平键带动驱动转动模块的外壳旋转，所述转动轮由驱动转动模块的外壳带动而以垂直于所述图像监测仪外壳的轴线方向转动。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述转动模块还包括从动轮，其平行于所述转动轮，沿图像监测仪外壳的周向均匀排布在相邻各转动轮之间。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述驱动轮、转动轮以及从动轮均分别抵接所述根管，支撑所述图像监测仪外壳与根管的内侧壁之间无直接接触。
可选的，上述任一的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其中，所述图像监测仪外壳内还设置有：数据收发模块，其用于接收控制信号，或传输图像获取装置所拍摄的根管周围作物根系的图像；微型电机控制模块，其与所述微型电机电连接，输出驱动信号，相应地驱动所述微型电机转动，带动所述驱动轮和/或转动轮运转；存储模块，其与所述图像获取装置电连接，用于存储图像获取装置所拍摄的根管周围作物根系的图像。
有益效果
本发明通过在作物栽培土壤内埋设根管，将旋转式图像监测仪设置在根管内，通过在图像监测仪外壳上设置相应的驱动模块和转动模块，从而在根管内实现360度多层次旋转式的图像获取效果。本发明可通过内窥式的图像获取方式，通过对不同位置不同拍摄角度下图像的拼接和处理，实时、动态、全天候地采集多种作物根系生长参数的数据和图像。
进一步，本发明还针对根管拍摄环境，相应将图像监测仪外壳对应LED光源的区域设置成透明，通过LED光源提供拍摄时的照明，可避免更大范围引入光源对作物根系本身生长环境的改变。本发明能够在获取作物根系表型特征数据的同时，尽可能的减少对作物根系的影响，因此，本发明所获得的表型数据更为直接也更为准确。
本发明可通过微型电机驱动设置在图像监测仪外壳周向表面的驱动轮、转动轮以及从动轮，相应的驱动旋转式图像监测仪在根管内行走并在根管内360°地转向，从而原位获取根管附近作物整个根系的表型性状。这种内窥式图像获取技术相比于现有的地下表型测量技术而言，对作物根系无损伤，可持续测量，可高频率跟踪观测，其尤其能够原位采集土壤根系信息，能够避免水培或凝胶培养等方式无法准确反应作物在正常土壤中的水分分布、营养分布、土壤结构、微生物作用的缺点。利用该技术可以对作物根系进行无损伤、高通量、全自动根系表型分析。本发明还可用于测量分析作物根冠结构(包括跟深、冠幅等)、根冠面积、根长等。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪工作状态下的示意图；
图2是本发明的旋转式图像监测仪整体结构的示意图；
图3是本发明中旋转式图像监测仪的剖视图；
图4是本发明的旋转式图像监测仪所设置的根管***的示意图。
图中，1表示旋转式图像监测仪；11表示图像监测仪外壳；111表示电机支架；12表示驱动模块；121表示驱动轮；122表示驱动轮轴；123表示从动锥齿轮；124表示主动锥齿轮；13表示转动模块；131表示从动轮；132表示转动轮；133表示激光雷达；14表示LED光源；2表示根管；21表示采光井；22表示根系监测通道；23表示玻璃视窗；3表示主控单元；31表示微型电机控制模块；4表示供电电源；5表示数据收发模块；6表示存储模块；7表示微型电机；71表示电机输出轴。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于旋转式图像监测仪本身而言，由根管指向旋转式图像监测仪内部电机的方向为内，反之为外；而非对本发明的装置机构的特定限定。
本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
图1为根据本发明的一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其以图2所示的方式设置在图4所示的根管***中，由此通过内窥式的图像获取技术，实现实时、动态、全天候地采集多种作物根系生长参数的数据和图像。其所设置的根管***包括：
根管2，其沿第一方向水平排列为多组。每组根管分别包括沿作物根系生长方向向地下逐层排列的多根；各组根管之间的间隔用于栽培作物，由此，作物根系能够以自然地向根管方向生长，便于根管内的旋转式图像监测仪采集作物根系的图片；在作物栽培数量较多的情况下，同一层的各根管之间可以通过图2所示的方式相互插接或拧接固定，实现根管长度方向的延伸；
采光井21，其垂直于第一方向，连接各组根管，采光井埋在地下，与根管深度接近，设有供放置根管内旋转式图像监测仪的开孔；采光井21接近根管的侧壁设置为玻璃视窗23，能够直接观察接近采光井21的作物的根系的整体结构；
根系监测通道22，其设置在采光井21中，连通各组根管，供人和设备在通道内行走移动，根系监测通道22的顶部可设置透明钢化玻璃等材质以通过自然光实现采光。
参考图2，上述根管***内所设置的旋转式图像监测仪，其沿根管2内部移动，获取作物根系的表型图像。其所采用的具体结构可包括：
图像监测仪外壳11，其主体为圆柱形结构；
驱动模块12，其设置在所述旋转式图像监测仪1的一端，包括凸出于图像监测仪外壳11侧壁表面的驱动轮122，所述驱动轮122的驱动方向平行于所述图像监测仪外壳11的轴线方向；
转动模块13，其设置在所述旋转式图像监测仪1的另一端，包括凸出于图像监测仪外壳11侧壁表面的转动轮132，所述转动轮132的转动方向垂直于所述图像监测仪外壳11的轴线方向；
LED光源14，其设置在所述旋转式图像监测仪1的中部，所述图像监测仪外壳11的中部至少部分设置为透明材质，所述LED光源14透过透明材质的图像监测仪外壳11照亮根管周围作物根系；
图像获取装置，其设置在所述旋转式图像监测仪1的中部，由转动模块13驱动随图像监测仪外壳11同步在根管2内旋转而拍摄根管周围作物根系的图像。
在较为具体的实现方式下，所述的图像获取装置，其由透明外壳、多光谱相机和光源组成。多光谱相机设置在所述旋转式图像监测仪的中部，所述相机外侧装配有所述外壳，运动中可以起到保护与支撑的作用，所述外壳外圈对称分布着两组LED光源，LED光源由多组LED阵列组成，可根据拍摄需求调节不同峰值波长灯的亮度从而达到调节光谱的目的；成像时，利用驱动模块，控制监测仪到达指定的位置。根据土壤情况、拍摄目标等选择合适的光谱范围，然后，在预定的停止位置以3.2秒/每幅图像的速度进行成像。四排根管内的植物根系图像是同时拍摄的，后期利于图像拼接；图像检测仪配有可编程逻辑控制器(PLC)，可以预先进行编程，定义每个图像的起始位置、停止位置和步距。
其中，为支撑图像监测仪外壳11在根管内移动或转动，所述驱动轮122和转动轮132均分别包括沿所述图像监测仪外壳11的周向均匀排布的多个。驱动轮122和转动轮132之间还可进一步的设置从动轮131。从动轮131平行于所述转动轮132，沿图像监测仪外壳11的周向均匀排布在相邻各转动轮132之间。上述各个轮子能够分别抵接所述根管2，支撑所述图像监测仪外壳11与根管2的内侧壁之间无直接接触。
图2所示的旋转式图像监测仪1，其设置转动模块13的一端还可以在转动模块13之外还设置有激光雷达133，所述激光雷达133在驱动模块的带动下，沿所述根管水平移动或转动；所述激光雷达模块向所述植物根系发送激光，并测量移动过程中激光发射方位的距离和反射强度信息，获取植物根系的空间点云数据，从而获得所述旋转式图像监测仪1在根管2中移动的距离和位置。所述的激光雷达，其可选择为Velodyne VLP-16激光雷达，尺寸：103毫米(直径)x 72毫米(高度)。
为实现对上述驱动轮122和转动轮132的驱动，参考图3所示，本发明还可以在图像监测仪外壳11的内部设置电机支架111。所述电机支架111沿图像监测仪外壳11的径向设置；所述电机支架111与图像监测仪外壳11的内侧壁之间设置有微型电机7；所述微型电机7的电机输出轴71垂直于所述电机支架111、沿所述图像监测仪外壳11的径向向所述图像监测仪外壳11的内侧壁延伸，各微型电机7的电机输出轴71分别驱动所述转动轮132、所述驱动轮121中。进一步的可以在电机输出轴71与所述驱动轮121之间还连接驱动轮轴122、从动锥齿轮123和主动锥齿轮124实现对轮体的传动。
其中，所述主动锥齿轮124，其与电机输出轴71的远端固定连接，由微型电机7驱动，随同电机输出轴71同步转动；
所述从动锥齿轮123，其与所述主动锥齿轮124啮合，从动于所述主动锥齿轮124转动；
所述驱动轮轴122，其垂直于所述电机输出轴71，所述驱动轮轴122的一端与所述连接所述从动锥齿轮123固定连接，另一端与驱动轮121固定连接，所述从动锥齿轮123带动所述驱动轮121沿平行于所述图像监测仪外壳11的轴线方向转动。
所述的转动轮132由转动模块13的外壳固定并提供驱动。在较为具体的实现方式下，电机输出轴71与所述转动模块13的外壳之间还固定连接有平键，所述转动轮132安装在转动模块13的外壳上，所述电机输出轴71转动通过平键带动驱动转动模块13的外壳旋转，所述转动轮132由驱动转动模块13的外壳带动而以垂直于所述图像监测仪外壳11的轴线方向转动。具体参考图2所示，微型转动电机设置在转动模块13的外壳内，外壳最右端为激光雷达，转动轮132与从动轮131安装在圆柱外壳上，微型转动电机的输出轴与圆柱外壳通过平键固定连接，通过输出轴将动力传递给圆柱外壳，实现监测仪旋转运动，通过所述数据收发模块接收指令,后经所述中央控制模块逻辑判断发送指令至微型电机控制模块，微型电机控制模块根据指令启停微型转向电机实现对监测仪旋转角度的精确控制。
在更为具体的实现方式下，本发明能够提供一种360度多层次旋转式图像监测仪，其包括：柱型结构的能够360度旋转的主机、设置在其上的：LED光源14、运动模块、中央控制模块所构成的主控单元3、微型电机控制模块31、存储模块6、数据收发模块5、供电电源4。
其中的运动模块可采用上述实现方式中利用微型电机驱动，通过转向传感结构带动各驱动轮或转动轮转动，从而实现对360度旋转的主机整体移动或转动方向的控制。
所述柱型360度旋转主机通过图像获取装置不变形地对根管周围的作物根系进行线性扫描，由此可获取高分辨率彩色图像。配合LED光源，本发明可实时监测不同深度植物根系原位生长状况,实时、定时、定点的获取多组作物根系表型数据。由此，本发明可以通过根管***，利用旋转主机采集分布在不同深度根管附近的作物根系图像，进行不同时间与空间多幅图片的拼接，保证对植物根系全面信息的获取。
所述运动模块具体可由转动模块与驱动模块组成，其分别安置在柱型360度旋转主机的两端。
所述转动模块由转动轮、从动轮和电机组成，通过电机驱动转动轮实现主机转动，通过所述从动轮增加转动过程中监测仪与根管之间的摩擦,达到平稳转动的效果。
所述驱动模块由微型电机、电机支架、主动锥齿轮、从动锥齿轮、端盖和驱动轮组成，所述微型电机通过所述电机支架安装在外壳内部,在所述微型电机的输出轴上安装所述主动锥齿轮，所述从动锥齿轮的齿轮轴与驱动轮轮轴固定连接,其齿面与所述主动锥齿轮正交啮合,当所述微型电机的输出轴上带动所述主动锥齿轮转动,所述从动锥齿轮也随之转动,控制所述驱动轮转动，实现监测仪的启停。其端盖和外壳安装在主机后端，将微型电机、主动锥齿轮和从动锥齿轮封闭在外壳内侧。由此，本发明通过驱动模块与转动模块相互配合，可相应的移动至需要进行采样的位置，调节拍摄角度以及扫描速度，实现实时、定时、定点的作物根系表型数据采集。
本发明可设置检测仪通过如下方式实现对图像数据的存储和传输：将所述中央控制模块和微型电机控制模块连接，同时,将所述存储模块与所述数据收发模块连接。由此，所述柱型360度旋转主机采集到植物根系的信息后,可先将相应的图像数据传送给所述中央控制模块,所述中央控制模块将信息传递至所述存储模块,所述存储模块将信息处理后传送给所述数据收发模块,所述数据收发模块利用网络将信息发送至客户端，当客户端确认后,发送指令至所述数据收发模块,后经所述中央控制模块逻辑判断发送指令至微型电机控制模块，微型电机控制模块根据指令启停微型电机，驱动监测仪达到指定位置，配合所述转动模块调整拍摄角度，采集到所需的根系信息。
由此，本发明可针对植物基因组学研究和分子育种的需求以及现有根系表型获取技术的不足，提供一种用于高通量、高精度的360度多层次旋转式图像监测仪。本发明可以在最接近自然的状态下，通过多通道根管进行田间作物根系表型的获取与分析，解决现有根系监测设备存在的不能开展田间大批量实验、不能开展精确、自动获取与分析作物根系表型的问题。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述旋转式图像监测仪(1)设置在埋设于作物栽培土壤内的根管(2)中，沿根管(2)内部移动，获取作物根系的表型图像，其中，所述旋转式图像监测仪(1)包括：
图像监测仪外壳(11)，其主体为圆柱形结构；
驱动模块(12)，其设置在所述旋转式图像监测仪(1)的一端，包括凸出于图像监测仪外壳(11)侧壁表面的驱动轮(122)，所述驱动轮(122)的驱动方向平行于所述图像监测仪外壳(11)的轴线方向；
转动模块(13)，其设置在所述旋转式图像监测仪(1)的另一端，包括凸出于图像监测仪外壳(11)侧壁表面的转动轮(132)，所述转动轮(132)的转动方向垂直于所述图像监测仪外壳(11)的轴线方向；
LED光源(14)，其设置在所述旋转式图像监测仪(1)的中部，所述图像监测仪外壳(11)的中部至少部分设置为透明材质，所述LED光源(14)透过透明材质的图像监测仪外壳(11)照亮根管周围作物根系；
图像获取装置，其设置在所述旋转式图像监测仪(1)的中部，由转动模块(13)驱动随图像监测仪外壳(11)同步在根管(2)内旋转而拍摄根管周围作物根系的图像。
2.如权利要求1所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述驱动轮(122)和转动轮(132)均分别包括沿所述图像监测仪外壳(11)的周向均匀排布的多个。
3.如权利要求1所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述旋转式图像监测仪(1)的另一端在转动模块(13)之外还设置有激光雷达(133)，所述激光雷达(133)用于获取所述旋转式图像监测仪(1)在根管(2)中移动的距离和位置。
4.如权利要求1-3所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述图像监测仪外壳(11)的内部还设置有电机支架(111)，所述电机支架(111)沿图像监测仪外壳(11)的径向设置；所述电机支架(111)与图像监测仪外壳(11)的内侧壁之间设置有微型电机(7)；所述微型电机(7)的电机输出轴(71)垂直于所述电机支架(111)、沿所述图像监测仪外壳(11)的径向向所述图像监测仪外壳(11)的内侧壁延伸，各微型电机(7)的电机输出轴(71)分别驱动所述驱动轮(121)。
5.如权利要求1-4所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述电机输出轴(71)与所述驱动轮(121)之间还连接有：驱动轮轴(122)、从动锥齿轮(123)和主动锥齿轮(124)，其中，所述主动锥齿轮(124)，其与电机输出轴(71)的远端固定连接，由微型电机(7)驱动，随同电机输出轴(71)同步转动；
所述从动锥齿轮(123)，其与所述主动锥齿轮(124)啮合，从动于所述主动锥齿轮(124)转动；
所述驱动轮轴(122)，其垂直于所述电机输出轴(71)，所述驱动轮轴(122)的一端与所述连接所述从动锥齿轮(123)固定连接，另一端与驱动轮(121)固定连接，所述从动锥齿轮(123)带动所述驱动轮(121)沿平行于所述图像监测仪外壳(11)的轴线方向转动。
6.如权利要求1-5所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述电机输出轴(71)与所述转动模块(13)的外壳之间还固定连接有平键，所述转动轮(132)安装在转动模块(13)的外壳上，所述电机输出轴(71)转动通过平键带动驱动转动模块(13)的外壳旋转，所述转动轮(132)由驱动转动模块(13)的外壳带动而以垂直于所述图像监测仪外壳(11)的轴线方向转动。
7.如权利要求6所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述转动模块(13)还包括从动轮(131)，其平行于所述转动轮(132)，沿图像监测仪外壳(11)的周向均匀排布在相邻各转动轮(132)之间。
8.如权利要求1-7所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述驱动轮(121)、转动轮(132)以及从动轮(131)均分别抵接所述根管(2)，支撑所述图像监测仪外壳(11)与根管(2)的内侧壁之间无直接接触。
9.如权利要求1-7所述的作物根系表型获取的360度多层次旋转式图像监测仪，其特征在于，所述图像监测仪外壳(11)内还设置有：
数据收发模块(5)，其用于接收控制信号，或传输图像获取装置所拍摄的根管周围作物根系的图像；
微型电机控制模块(31)，其与所述微型电机电连接，输出驱动信号，相应地驱动所述微型电机(31)转动，带动所述驱动轮(121)和/或转动轮(132)运转；
存储模块(6)，其与所述图像获取装置电连接，用于存储图像获取装置所拍摄的根管周围作物根系的图像。
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