一、微根窗技术

根系和菌根对于植物表现和诸多生态系统和生物地球化学过程至关重要。因此观察根系系统的发育对于理解自然和人工生态系统（作物等）的植物表现、揭示陆地生态系统的水、碳、氮的动力学过程举足轻重。无损的根系和根际成像能用于测量可控条件或者非生物、生物胁迫下的一系列过程、生物和事件，包括根系发育、周转、分布（根系构型）以及菌根根尖的出现、菌丝的发育，乃至根瘤菌的发育和土壤动物。

VSI-BARTZ微根管系统是一种非破坏性、定点原位直接观察和研究植物和菌丝生长、寿命和分布的定性和定量观测工具，其最大优点是在不干扰细根生长过程的前提下，能连续监测单个细根从出生到死亡的变化过程，也能记录细根乃至根毛和菌根的生长、生产和物候等特征，是估计生态系统地下C分配和N平衡研究的有效方法，结合所提供根系分析软件，能够将根系相关数据定量化，包括根的长度、面积、根尖数量、直径分布格局、死亡根及存活根数量等等。 

二、高度定制化的微根窗系统—VSI-BARTZ微根窗系统

VSI-BARTZ微根窗系统由主机控制器、相机模块、齿轮系统和供电模块模块单元组成，微根窗相机可用于常用的5或者7cm内径的微根管（其他尺寸根管可定制），既可以满足现有根管的使用又可以使原有相机系统的轻松升级。图像处理可完全自动化，包括微根管的识别、预设位置的图像采集、已采集的位置的图像再次采集。系统高度定制化适合不同的科研和经费需求。

VSI-BARTZ微根窗系统能够获取选择区域的全高清图像，可根据研究需要和图像分析要求调整观测区域的大小。内置的软件自动纠正由微根管的曲面造成的原始图像轻微的畸变。图像采集系统可通过手持平板电脑或者笔记本（Bartz ICAP程序）操作。可选择无线或有线传输。锂电池或者电源线（110V-230V）供电，成像面积（标准：20×20mm）能够进行调整。 

VSI-BARTZ微根窗系统产品型号：

• 微根窗高清成像系统VSI MS-16
• 自动微根窗相机系统VSI AS-17（用于根窗设施）
• 自动微根窗相机系统VSI AS-18（用于垂直微根管观测）

三、自动微根窗相机系统VSI AS-17

自动微根窗相机系统VSI AS-17是为水平或者平角安装的微根管观测而设计的，常用于根际实验室或者其他配备有大量微根管的实验设施。由方向相反的双摄像头组成的成像单元提供了双视角（dual view system）；该成像单元能够安装在从微根管微伸出的齿条上，并且通过平板电脑根据微根管的编号进行控制和采集：安装完成后，成像单元能够独立、准确地在指定位置拍照，然后返回初始位置。这种设计能够让操作者只需要在不同微根管之间更换成像单元，通过扫描RFID（无线射频识别）标签设置微根管编号，即可同时有效地运行多个成像单元。采集的图像分辨率达到超高清（2500dpi），并且带有ICAP命名系统。图像存储于成像单元里的两个U盘中的一个，因此能够随时传送到笔记本等设备中。成像单元的电源能充电，易拆卸，寿命长。软件能够根据不同类型的微根管批量地或者独立地预先设定拍摄位置。圆形的齿条能够使用微根管末端的磁性密封盖手动变换位置，以拍摄到微根管完整的图像。齿条既可以留在微根管——这也是最为方便的，也可以在各个微根管之间轮流使用，以节省安装成本。

产品特点

1. 自动成像：成像单元插入到微根管或者齿条后，自动根据预设位置进行整体或者单独成像；
2. 双摄像头：视野相反，双视角完整拍摄；
3. 超高清：图像分辨率高达2500dpi；
4. 超高速：两点拍摄时间低于1秒，无需“白平衡”，大大提高采集效率，减轻野外作业的劳动量；
5. 软件：成像面积可根据需求自行调整；图像自动进行非线性的纠正，以消除微根管的曲面效应；
6. 精确定位：借助齿条进行精确定位，圆形齿条位置可进行手动调整；
7. 锂电池供电：用户可自行更换电池；
8. 专为水平或者小角度安装的微根管设计；适用于扫描仪MR设备专用的微根管；可用于深度200cm的微根管！
9. 便携易操作：成像系统的软件预装在平板电脑；微根管编号采用RFID标签；蓝牙传输；
10. 高效采集：操作者可同时操作多个成像单元，特别适用于大型的微根管设备；

技术参数

l 成像方向：反向安装的双摄像头；

l 成像面积：31 mm x 24 mm （内径7cm的微根管）

可裁剪成20mm×20mm的标准面积，同时包括消除曲面效应的非线性纠正功能；

l 图像分辨率及格式：800万像素（3280 x 2464像素；2500dpi）；jpg

l 图像采集速度：小于1秒/张图像；

l 图像命名系统：ICAP命名规则；

l 照明系统：环形LED，每个强度可达160-230流明，强度可通过软件调节；

l 操作系统：液晶触摸屏，含键盘，树莓派微型计算机；

l UI：BTC/VSI软件（触摸感应、可也用键鼠操作），实验和图像采集程序设计（包括日期和位置）；

l 图像存储：U盘（16GB），每个相机一个；

l 电源：锂离子电池，可更换、可充电；包含充电器；用户可自行更换电池；

l 成像单元：铝质外壳，阳极电镀，300mm长，直径62mm，重约720g；

l 定位齿条：淬火钢，8 mm x 7 mm x 700-2000 mm，重约670-2000 g；拍摄位置任意可选；

l 定位头：复合材料，100 mm x 175 mm，重约0.1kg；

配置

1. 成像单元（双视摄像头），包含锂电池，2USB接口，RFID标签，出厂对焦（针对不同直径的微根管）；
2. 定位齿条×2，每个1.6m长，包含定心盘；
3. 密封盖×20，用于微根管；
4. 便携箱，内含操作单元（触摸屏，树莓派系统）和充电器；
5. BTC/VSI软件包。