2022

2023

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上海泽泉科技股份有限公司

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Zealquest Scientific Technology Co.,Ltd.

解决方案

植物激光雷达测量

PHENOWATCH高通量植物表型分析系统·········

LIBACKPACK DGC50背包激光雷达扫描系统·····

LIAIR 220N无人机激光雷达扫描系统·············

P1

P10

P12

PhenoWatch高通量植物表型分析系统，深度集成了激光雷达、RGB成像、多光谱成像、红外热成像、高光谱成像等多

种测量单元，生成含多光谱信息的三维影像，进行群体植物的单株识别，单株植物的茎叶分离，精准获取植物株高、

株幅、叶长、叶宽、叶倾角和叶面积等表型参数，还可进行光谱特征和植被指数的计算与分析、绿度分析、作物温度

及干旱研究、作物长势分析、类别鉴定、病虫害监测、水肥状况监控、生化参数检测等多方面的分析。

PhenoWatch高通量植物表型分析系统的硬件，主要分3D中央成像单元，温室或田间移动平台。

PhenoWatch

高通量植物表型分析系统

基于Sensor to Plant理念设计的移动式高精度植物表型成像系统

PhenoWatch硬件系统

3D中央成像单元

点云模块：激光雷达。扫描获取植物的点云数据，面向不同平台以及不同种植模式下的数据源，进行群体参数和单株

形态参数计算，从而为不同的研究需求提供服务。

多光谱模块：多光谱相机。以五通道（Blue、Green、Red、NIR、RedEdge）光谱影像为数据源，通过影像与点云

的匹配融合从而为三维空间点云赋予光谱信息，最终实现三维的植被指数计算。

色彩单元：高清晰分辨率的RGB相机。色彩影像与点云匹配融合，以保障在获取高精度三维影像的同时，还原植物真

实的色彩

可用于作物长势分析、类别鉴定、

病虫害监测、水肥状况监控、生化

参数检测等方面的研究

远程遥控 无线信号传输

用于作物表型与结构分析

可用于作物温度及

干旱研究

用于分析作物NDVI等植被指数 可为点云赋色进行绿度分析

3D中央成像单元

高光谱成像模块

激光雷达模块 多光谱模块 RGB模块

红外热成像模块

1

移动平台用于挂载3D中央成像单元，可根据研究需要和现场情况进行定制化设计：

移动平台

移动平台类型：天车、龙门架，或根据现有温室或培养架定制化设计；

尺寸：标准4×4m（高×宽），可定制。导轨长度可以大于1000 m；

移动精度：X/Y/Z高精度三轴移动，导轨移动（X轴，精度<50 mm），水平移动（Y轴，精度<5 mm），垂直移动

（Z轴，精度<5 mm）；

平移功能：可在不同地块间跨轨道平移。

迁移功能：可以拆卸并迁移到其它安装地点。

红外热成像模块：采用高精度热红外成像CCD，可准确反映出被测物体与植物表面的温度。

高光谱成像模块：图像中每一象素都记录了其对应样品点的化学组成、质量、颜色等信息的光谱特征，用于对样品进

行定性、定量分析。

PhenoWatch温室版

PhenoWatch田间推车版（电动）

PhenoWatch植物培养架

2

PhenoWatch GF-大田版 PhenoWatch-BC天车版

PhenoWatch软件界面

PhenoWatch系统采集到的作物3D点云数据与图像信息能够通过PhenoWatch软件进行数据融合与三维建模，对群体

作物进行数据提取，获得郁闭度、冠层透光率、植被指数等群体参数；以及进行群体作物的单株识别，茎叶分离，并

提取株高、株幅、叶长、叶宽、叶倾角和叶面积等表型参数，为基因型和表型的交互作用研究提供有力支持。

PhenoWatch的软件是一款专门针对于作物三维表型参数提取的软件系统，软件具备的作物的单株分割和茎叶分割算

法，从不同尺度上满足了作物基因型-表型研究者对作物形态参数提取的需求。最新版本的PhenoWatch软件集成了神

经网络技术和深度学习算法，极大提高了作物单株分割及茎叶分割处理的精度。该软件使用并行处理及GPU 加速，进

一步提升了海量点云数据处理的速度。此外，我们还提供定制化的数据处理模块的开发服务。

PhenoWatch软件系统

3

骨架线

叶片倾角 叶片长度

植株结构

单叶分割

叶片数量

叶片面积

叶片长度

叶片宽度

......

植物表型参数分析与提取

植物骨架3D到2D投影与曲线拟合算法 植物骨架2D到3D投影与曲线拟合算法

植株骨架线分析与提取

4

2D植被指数：2D NDVI、2D TVI、2D RVI、2D DVI等

群体参数

数字高程模型DEM：即地形表面形态的数字化表达

植被指数统计：多光谱植被指数的统计，如均值、最大值、最小值等

植物绿色程度：自定义阈值，反映植物绿色程度

红外热成像分析：图像各像素点温度，植物冠层温度（配热红外成像单元）

统计群体表型参数的报表，各植株的高度、冠幅、投影面积、冠高比和体积，及数据统计：

数字地表模型DSM：指包含了地表建筑物、桥梁和植

被等高度的地面高程模型

郁闭度Canopy Cover：农作物的垂直投影占大田面

积的百分比

冠层透光率Transmittance：即作物不同冠层高度上

可接收到的入射太阳光比例

3D点云植被指数：3D NDVI、3D TVI、3D RVI、3D DVI等

冠层高度模型CHM：从数字表面模型中减去数字高程

模型即可得到冠层高度模型

测量参数

5

系统可根据不同研究需要，扩展选配成像模块，实现更多功能

强大的可扩展功能

单株表型参数：

总叶面积

导出单株表型参数报表：

叶 长 叶 宽 叶倾角 叶面积 主干宽

高 度 冠 幅 投影面积 冠高比 体 积 叶片数量

多光谱模块可获得叶绿素分布、NDVI、数字表面模型、RGB图像

多光谱植被

指数NDVI

成像分析

多光谱植被

指数DVI

成像分析

多光谱植被

指数SR

成像分析

400-900nm的波段范围，5波段，涵盖红、绿、蓝、近红外、红边，可进行NDVI等多种植被指数的计算，满足作物多

光谱研究的应用。

可选模块1：多光谱相机

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红外热成像定点分析 红外热成像等温分析 红外热成像数据分析

红外热成像模块内置非制冷式氧化钒(VoX)红外探测器，能够生成640 x 480像素的热图像，使热像更加准确；配有高

速红外窗口选项；清晰显示50 mk的温度差；内置的25°镜头，带电动对焦和自动对焦。符合GigE VISION™标准，实

现快速图像传输标准；支持GENICAM™协议，16位温度线性输出，支持在第三方软件中通过非接触方式测量温度。可

将16位实时图像流传输至电脑。

可选模块2：红外热成像模块

配置高光谱成像模块，高光谱成像系统将可见光近红外（VNIR或NIR）光谱与高分辨率成像相结合，采用推扫式

（pushbroom）成像技术对运动的样品或在运动中对静止的样品进行逐线全波段光谱采集并同步生成图像，获取样品

化学成分的量化数据以及空间分布等详细信息，图像中每一象素都记录了其对应样品点的化学组成、质量、颜色等信

息的光谱特征，用于对样品进行定性、定量分析。

可选模块3：高光谱成像模块

高光谱成像及高光谱曲线分析

高光谱-小麦叶片斑枯病监测

7

成像单元 主要技术参数

主要技术参数

点云采集速率：976000pt/s 扫描距离：0.6~70m

三维位置精度：±2mm 测距精度：±1mm

视野范围（纵向/横向）：300°/360° 激光等级：1级激光

角度分辨率：±0.009° 角精度：19角秒（垂直/水平角）

激光雷达

光谱波段：Blue(475nm), Green(560nm), Red(668nm), NIR(840nm),

RedEdge(717nm)， Global Shutter， 窄带

视野范围：47.2° HFOV

捕获速率：每秒捕获1次（所有波段），12位RAW

多光谱成像单元

影像分辨率：2448*2048 图像传感器：COMS 2/3”

输出：12 bit RGB影像 像素尺寸：3.45μm

RGB相机

红外分辨率：640x480 pixel 视场角/最小焦距：25° × 19° / 0.25 m

空间分辨率(IFOV) ：0.68 mrad 热灵敏度/NETD ：< 0.05°C @ +30°C

温度范围：–20°C ～ +150°C；

0°C ～ +650°C ；+300 ～ +2000°C

图像频率：50 Hz (采用窗口模式，可达100/200 Hz)

波长范围/探测器像元间距

7.5–14 μm /17 μm

红外热成像单元

精度：±2°C或读数±2%

光谱范围：VNIR (400-1000 nm) 光谱通道数：224

光谱分辨率：5.5 nm 狭缝宽度：30 μm

空间分辨率：1024 pix 像素大小：8x8 μm

透光效率：>50% 杂散光：<0.5%

探测器：CMOS detector 信噪比（峰值）：600:1

成像速度：全谱段采集为330 fps；ROI波段选择后可达 9900 fps

高光谱成像单元

8

应用案例

玉米植株高度伪彩色分布图

作物植被指数二维成像及数据显示

作物冠层覆盖度测量分布成像

作物植被指数三维伪彩色视图

玉米植株群体激光雷达测量结果

群体内单株玉米的识别

植株单个叶片的识别与测量

移动平台 长度 （m）（可定制） 速度（m/min） 精度（mm）

Y轴 1-20 3（可输入） <5

Z轴 1-10 3（可输入） <5

X轴 1-1000 6（可输入） <50

3D中央成像单元 重量：30kg， 尺寸：40 x 30 x 30cm

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LiBackpack DGC50 背包激光雷达扫描系统是 LiBackpack 产品系列的多传感器综合集成版，

该设备在水平和垂直两个方向分别设置激光雷达传感器，同时可选配高分辨率全景相机以及

高精度GNSS设备，结合同步定位与制图构建（SLAM）技术，无论扫描环境中是否存在

GNSS 信息，均可获取扫描范围内的高分辨率全景影像以及高精度三维点云数据。可用于电力

巡线、林业调查、矿业量测、地下空间信息获取、建筑立面测量、BIM 等领域。

LiBackpack DGC50

背包激光雷达扫描系统

LiBackpack

LiDAR Scanning System

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产品优势

多平台

设计轻巧便捷，可搭载不同的移动平台，无论是手持、

步行、骑行、车载都可以轻松采集数据

高效率

采集的目标物点云数据在手机／平板等移动端实时同步

显示，支持在线闭环及闭环优化，扫描完成即可导出实

时点云数据和运动轨迹

高精度

结合GNSS、激光雷达和SLAM算法实现室内外一体化测

量，无论是否具有GNSS信号都可实现厘米级数据精度

扫描范围广

可获取扫描范围水平0°~360°、垂直-90°~90°的高精度

三维点云数据

易操作

自动化程度高，开机即用，处理操作简单

处理简单

采集过程中获取到GNSS信号后，可通过LiFuser-BP处理

软件快速生成具有地理信息的高精度彩色点云数据和全

景影像

参数列表

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8.6 kg

960*318*315 mm

3 cm

5 cm

600000 点/秒

50 W

尺寸

重量(含相机)

绝对精度

相对精度

功耗

扫描频率(单回波)

2

100 m @ 20% 反射率

2

测距

激光器个数 16 线重复扫描

视场角 垂直：180°(-90~90) 水平：360°

扫描方式

回波数

激光器

作业方式 背负作业 3840 * 1920

视场角 360°

分辨率 30 帧

像素 1800 W

帧率

作业方式 相机

GPS: L1 C/A, L1C, L2C, L2P, L5

GLONASS: L1 C/A, L2C, L2P, L3,L5

BeiDou: B1,B2

信号跟踪 定位精准 1 cm+1 ppm

GNSS 模块

LiAir 220N 无人机激光雷达系统是针对多旋翼平台开发的轻量级专业设备，集成 40 线环扫激光雷达、惯性导航系统以

及可见光相机，适用于大范围三维激光数据采集，并生成精确的数字高程模型、数字表面模型等，可用于电力通道巡

检、应急测绘、林业资源调查等领域。

LiAir 220N

无人机激光雷达扫描系统

UAV Mountable

LiDAR Scanning System

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产品优势

一键启动，安全自检

一键快速启动数据采集，极简操作，快速上手

全新产品设计，更加轻小

全方位优化产品设计，相比上一代产品集成度更高，重

量仅2.0kg

无基站作业

融合数字绿土云迹技术，无需外场架设基站便可获取厘

米级精度点云数据。

性能优异，高效作业利器

最大测程200m，360度全视场扫描，大范围数据采集得

心应手

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参数列表

200 m @ 10% 反射率

150 m

2.0 kg（含相机）

12~24 V，1.1 A @ 24 VDC

-20~40 °C

建议最大作业高度

测程

电压

重量

工作温度

±5 cm

5~10 m/s

最大80%

27 W

-40~55 °C

典型作业速度

精度(高程)

功耗

湿度

存储温度

905 nm

±2 cm

40 线重复扫描

720,000 pts/s (单回波) 1440000 pts/s (双回波)

测距精度

波长

点频率

扫描方式

Class1

垂直：40°（-25° ~+15°） 水平：360°

2

视场角

安全级别

回波数

激光雷达单元

GPS，GLONASS，BeiDou

姿态精度 0.008°

GNSS 0.038°

IMU数据频率 200 HZ

航向精度

惯导系统

SONY 5100

焦距 16 mm/24 mm 等效

相机 2430 W

图像尺寸 6000 x 4000

像素

相机

预处理软件 LiGeoreference 后处理软件 LiDAR360 / LiPowerline（选配）

软件

13

林业资源调查应用

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