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Videometer portable便携式多光谱表型成像测量系统

发表时间:2020-05-07 10:33:22点击:1242

来源:北京博普特科技有限公司

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多光谱成像传感器是近几年研究用于监测不同环境中农作物和植被的有效工具。植物的生理学,形态学或生物化学信息可以通过非接触的方式以及不同尺度下评估。例如,利用多光谱传感器用于植物表型分析或有效农业中的生理胁迫研究。

详细介绍

多光谱成像传感器是近几年研究用于监测不同环境中农作物和植被的有效工具。植物的生理学,形态学或生物化学信息可以通过非接触的方式以及不同尺度下评估。例如,利用多光谱传感器用于植物表型分析或有效农业中的生理胁迫研究。截至目前,市面上有各种非成像和成像高光谱传感器可供选择,这些仪器进行测量的过程相当复杂,高光谱数据处理复杂,而且没有图像信息,迫切需要图谱合一的多波段手持式多光谱表型成像系统,因此,现代化检测及研究中对易于用户操作的多光谱传感器的需求日益增加。Videometer公司开发出一款新型小型手持式智能型多光谱成像系统—Videometer Portable,就是基于用户的现代化便携操作而设计的Videometer Portable 的机身小巧轻便,实现轻松手持操作;同时在相机中直接集成了操作控制系统,通过相机自带的触摸屏就可实时实现基本数据的采集和分析过程(如预处理和分类例程),实现智能化操作。便携手持、现场实时快速检测、全自动智能分析、高质量数据,相信Videometer Portable如此多的现代化特征会让您的高光谱研究较加得心应手!

Videometer Portable采集的多光谱数据与台式设计相比并未影响到相机的数据准确性,可快速获得了高质量多光谱以及图像数据。同时,Videometer Portable还可以实现对植物种子、种质资源、植物表型的鉴定以及病害研究检测等,在植物科学研究及其他领域具有无限可能。

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1、Videometer Portable 便携多光谱表型成像系统对拟南芥的生理胁迫研究

通过植被指数可评估不同状态下植被的生理结构和功能特性,包括生物量、冠层结构、叶面积指数、叶绿素含量以及植物冠层的光利用效率等,例如,Videometer Portable可用于拟南芥中叶绿素(NDVI)和叶黄素(PRI)的含量的检测,并能有效评估植株样本的状态。通过验证具有代表性的植被指数,可为其它植被指数的评估计算提供样例,并为在植被研究领域获得较多生理信息奠定了基础。

2、种子病害的研究

Videometer Portable可对种子真菌感染,如镰刀菌感染情况进行研究,例如病斑所占比例等。

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3、大麦白粉病的研究 

多光谱成像作为非接触式的测量传感器,在植物疾病严重程度与宿主植物对特定植物病原体的易感性的评估方面有很大的应用。根本哈根大学利用Videometer设备研究利用S评估了不同大麦品种在冠层尺度上的白粉病严重程度,并通过多光谱成像结合数据分析方法评估品种的不同疾病严重程度。

4、植物、果蔬食品品质可视化研究

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利用VideometerLabPortable检测牛油果品质

食品质量问题频发造成食品在管理中出现各种各样的问题,对消费者的身心健康证造成较大的伤害,因此需要对食品有效问题进行全面的关注。多光谱技术主要是利用物体的反射光谱和辐射光谱的差异,在不同的波段上获得能够显示反映差异性的图像,从而将同一对象不同波段上的图像依照一定的规则进行合成,显示出不同的成像特点,对食品有效问题进行检测,从而提升食品有效质量。

传统食品品质检测分析技术不仅价格昂贵、检测速度慢,并且对研究对象具有破坏性,不再能满足食品的即时检测需求,因此寻找有效无损检测技术迫在眉睫。近年来多光谱技术以其先进的非破坏技术成为品质检测领域关注的焦点。多光谱技术是一种非侵入性、非接触式、非传统技术,它能提供研究对象的空间信息和光谱信息。该技术具有光谱分辨率高、光谱响应范围广、波段多而窄、“谱像合一”以及数据量大、信息丰富、数据描述模型多、分析灵活等基本特点。这些特点决定了多光谱技术不仅能检测食品外部的质量,还可以检测到食品内部的品质,图像数据能反映产品的外部形态特征,而光谱数据又可以对物体内部物理结构及化学成分进行分析,所以说多光谱技术是图像技术与光谱技术的有效结合。多光谱技术形成的数据可以用“三维数据块”来形象地描述,比传统机器视觉或光谱技术较可靠,这是多光谱技术在食品品质无损检测方面的少有优势。

虽然多光谱成像技术优点众多,但在食品工业上仍有其局限性,因为多光谱图像系统对软、硬件均要求较高,导致数据采集和分析的时间过长,但近些年来随着计算机的普及,多光谱技术应用在食品工业的在线检测进入了一个新的阶段,丹麦Videometer公司在多光谱技术的开发和应用方面走到了较前列。目前已有研究人员利用计算机视觉技术和数字信号处理器对柑橘类进行多光谱适时检测,对水果的外部特性(颜色、纹理、尺寸、形状、表面缺陷等)以及内部品质进行评估,对商品进行分级。计算机视觉系统安装在传送带上面,该系统可以以每秒5个水果的速度检测大小、颜色、表面缺陷等。

评估新鲜度、纯度和成熟度

如何确认果实和蔬菜新鲜度?如何得知果实表皮下面有机械损伤或果实有植物病害?如何获知产品成熟度信息?以上信息是非常重要、必须要测定的指标,在存储中,尤其重要。 使用Videometerlab可在1分钟内实现品质评估。

植物产品品质评估:成熟度、采摘性,损伤和感染,纹理,新鲜度和氧化,颜色和视觉品质,湿度,适用果蔬案例:猕猴桃、苹果、梨、柑橘、桃子、芒果、葡萄、草莓、蔓越莓、蘑菇、黄瓜、西红柿、辣椒、白菜、鸡毛菜等几乎所有果蔬。

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蔓越莓硬度可视化

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苹果损伤

坚果:可利用Videometerlab对榛子焙烧品质进行分析

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榛子焙烧程度

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榛子内壳检测

缺陷分类

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榛子参考级别,按面积分选


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榛子按焙烧程度分选

5、总结

Videometer Portable 在植物生理表型、食品品质快检和病害检测中具有巨大潜力。通过Videometer Portable是VideometerLab 4的便携版,通过对室内和室外环境中对不同材质色卡辐射测量评估,两者测量精度和数据一致。根据植被指数分析得到的结果表明Videometer  Portable在植物研究和表型分型策略的背景下的应用潜力:对于白粉病表型的评估,表明Videometer  Portable具有足够的测量能力,并且与各种建模方法结合相结合,在量化中对视觉评估的高度相关性。

作为智能型的多光谱相机设备,便携式Videometer  Portable 除具有高精度、高品质的图谱合一数据,其设备本身具有高紧凑性、可移动性强和快速集成处理能力,为科技新领域的应用创造了有利条件。Videometer Portable 的发布让多光谱传感器技术以实验室设备的质量水平传输到温室和现场,重量轻,操作简单,因此,该款设备的诞生无疑可以支持各个场景下的不同应用,并推动现代多光谱技术在较多领域的发展和影响。

北京博普特科技有限公司是丹麦Videometer公司系列产品中国区总代理,全面负责其系列产品在中国的市场推广、销售和售后服务。

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