農(nóng)業(yè)行業(yè)
植物病蟲害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的重大挑戰(zhàn)之一，嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，威脅糧食安全與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。傳統(tǒng)的病蟲害檢測(cè)方法主要依賴人工田間巡查，這種方式效率低下、主觀性強(qiáng)且難以實(shí)現(xiàn)大面積的快速監(jiān)測(cè)。隨著航空航天技術(shù)和光學(xué)傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)載多光譜相機(jī)為植物病蟲害檢測(cè)提供了一種高效、準(zhǔn)確且非接觸式的解決方案。
機(jī)載多光譜相機(jī)能夠在飛機(jī)飛行過程中，對(duì)地面植物進(jìn)行光譜信息的采集。它通過特定的光學(xué)系統(tǒng)和傳感器，將植物反射的不同波段的電磁輻射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。多光譜相機(jī)通常覆蓋可見光、近紅外等多個(gè)光譜波段，例如常見的波段包括藍(lán)光等。不同健康狀況的植物對(duì)這些波段的光反射、吸收和透射特性存在差異。健康植物在綠光波段有較高的反射率，在紅光波段吸收較多而反射較少，在近紅外波段則反射強(qiáng)烈；而遭受病蟲害侵襲的植物，其葉片結(jié)構(gòu)、色素含量、水分含量等發(fā)生變化，導(dǎo)致在這些波段的光譜反射率出現(xiàn)異常改變。例如，病蟲害可能使葉片葉綠素含量降低，從而減少紅光的吸收和近紅外光的反射，在光譜曲線上表現(xiàn)出特定的變化特征。
1. 飛行規(guī)劃
在進(jìn)行機(jī)載多光譜數(shù)據(jù)采集前，需要根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域的范圍、地形地貌以及作物種植分布等因素制定詳細(xì)的飛行計(jì)劃。確定飛機(jī)的飛行航線、飛行高度、飛行速度以及相機(jī)的拍攝參數(shù)，如拍攝角度、拍攝間隔等，以確保能夠全面、均勻地覆蓋監(jiān)測(cè)區(qū)域，獲取高質(zhì)量、高分辨率的光譜圖像數(shù)據(jù)。
2. 數(shù)據(jù)獲取
飛機(jī)按照預(yù)定航線飛行時(shí)，機(jī)載多光譜相機(jī)按照設(shè)定的參數(shù)對(duì)地面植物進(jìn)行連續(xù)拍攝。相機(jī)在每個(gè)光譜波段上同時(shí)采集數(shù)據(jù)，形成多波段的圖像數(shù)據(jù)序列。這些數(shù)據(jù)不僅包含了植物的光譜信息，還記錄了圖像的位置信息（通過與飛機(jī)的定位系統(tǒng)相結(jié)合），從而能夠準(zhǔn)確地確定每幅圖像對(duì)應(yīng)的地面位置。
彩譜多光譜相機(jī)FS50系列
技術(shù)參數(shù)
1. 大面積快速監(jiān)測(cè)
機(jī)載多光譜相機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)覆蓋大面積的農(nóng)田區(qū)域，克服了傳統(tǒng)人工監(jiān)測(cè)方式的局限性，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害的發(fā)生和蔓延趨勢(shì)，為病蟲害的早期預(yù)警和防控提供有力支持。
2. 非接觸式無損檢測(cè)
不需要直接接觸植物，避免了對(duì)植物造成機(jī)械損傷，同時(shí)也不會(huì)干擾植物的正常生長(zhǎng)環(huán)境，可在植物生長(zhǎng)的不同階段進(jìn)行多次監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲害的動(dòng)態(tài)跟蹤。
3. 高精度與客觀性
基于多光譜數(shù)據(jù)的分析和病蟲害識(shí)別模型，能夠提供較為準(zhǔn)確的病蟲害檢測(cè)結(jié)果，減少了人工檢測(cè)中的主觀性誤差，提高了病蟲害監(jiān)測(cè)的精度和可靠性。
現(xiàn)在，在許多農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，機(jī)載多光譜相機(jī)已被廣泛應(yīng)用于植物病蟲害檢測(cè)實(shí)踐。例如，在某大型小麥種植區(qū)，通過定期的機(jī)載多光譜監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了小麥銹病的早期爆發(fā)。利用采集的多光譜數(shù)據(jù)構(gòu)建的隨機(jī)森林病蟲害識(shí)別模型，準(zhǔn)確識(shí)別出了患病區(qū)域和健康區(qū)域，經(jīng)過與地面實(shí)際調(diào)查結(jié)果對(duì)比，病蟲害識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到了 90% 以上。這使得農(nóng)業(yè)部門能夠迅速采取針對(duì)性的防治措施，有效控制了銹病的傳播，減少了小麥產(chǎn)量損失。
本文由彩譜科技提供，更多詳細(xì)內(nèi)容敬請(qǐng)?jiān)L問彩譜科技官網(wǎng)。
彩譜科技（浙江）有限公司的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水質(zhì)、塑膠制品、涂料、食品安全及醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)等領(lǐng)域，應(yīng)用范疇持續(xù)拓展。公司堅(jiān)持技術(shù)研發(fā)，提升服務(wù)水平，保障產(chǎn)品穩(wěn)定性。公司主營(yíng)多光譜相機(jī)、色差儀、分光測(cè)色儀、光澤度儀等一系列光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，能為用戶提供有效解決方案，歡迎咨詢。
