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高光谱成像仪在农业中的优势

发布时间:2023-05-05
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高光谱成像仪可以通过透镜捕获颜色和光的连续电磁光谱,并使用棱镜或衍射光栅等色散元件将其分成不同的光谱长度。

高光谱成像仪可以通过透镜捕获颜色和光的连续电磁光谱,并使用棱镜或衍射光栅等色散元件将其分成不同的光谱长度。虽然人眼仅包含三种颜色感受器(红色、绿色和蓝色),但高光谱相机可以将电磁波谱分成数千个小波段。它分析宽光谱并测量场景图像中每个像素的光谱。这使得高光谱成像成为信息最丰富的遥感数据来源之一。

虽然这项技术最初是为军事和太空用途而开发的,但高光谱成像仪现在正在应用于农业领域。轻型高光谱成像系统安装在固定翼飞机或小型无人机(无人驾驶飞行器的简称)上,以收集大面积的准确数据。

通过高光谱成像,可以表征植物和土壤的化学和生物学特性。这可以通过分析一系列窄光谱带的反射特性来实现。这些先进的检测系统很容易检测到许多人眼忽略的潜在问题。


农业领域


高光谱成像仪提供的分析对象信息丰富,简化了生物复杂性和各种作物参数的表征。光谱学可以捕获各种变化(例如,各种天气和土壤类型)并解决任何潜在问题。

高光谱系统还可以有效监测农作物的健康状况及其水分和养分水平。它们甚至可以提供进入沼泽和山区等人迹罕至和具有挑战性的区域的通道。

基本上,高光谱成像使精准农业成为可能,而精准农业需要的不仅仅是简单的 RGB 数据。与传统方法不同,高光谱成像提供的光谱内容甚至能够检测叶绿素的微小色素或树叶上的微小颜色变化。

此外,许多疾病可以在早期阶段借助高光谱成像进行检测。柑橘枯萎病是一种破坏树木活力并蔓延到整个树林的植物病害,过去已被诊断出来以防止其升级。柑橘枯萎病的早期迹象包括叶子表面分泌副产物。最初,人们过去常常爬上树来检查树叶,但自从高光谱系统问世以来,可以使用装有高光谱相机的无人机从农作物上方300-400 米处看到这个问题。

高光谱成像最近也作为一种非破坏性和快速的种子质量和安全评估方法而受到欢迎。它可以帮助检测活力、活力、缺陷、疾病、清洁度和种子成分测定。种子质量的评估在植物育种和生产中至关重要,高光谱成像有助于许多常规检测任务。

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