IQ-Thermo便攜式高光譜成像與紅外熱成像系統(tǒng)
本系統(tǒng)憑借便攜深入、輕巧技術研究、智能化、即開即用開展研究、在線測量姿勢、實(shí)時分析的特點(diǎn)，廣泛適用于實(shí)驗(yàn)室或野外等多種場景培養，通過對葉片或冠層水平光譜反射及溫度進(jìn)行高分辨率成像交流研討，可應(yīng)用于快速無損、高通量原位生態(tài)遙感監(jiān)測形式、植被生物及非生物脅迫監(jiān)測建設應用、植物蒸騰及氣孔導(dǎo)度研究、生物多樣性監(jiān)測等日漸深入，尤其對葉片及冠層尺度植被生長監(jiān)測動力、物種多樣性調(diào)查設備製造、環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)變化等具有重要意義學習。
本系統(tǒng)主要由光譜成像傳感器及便攜臺架組成關規定，成像傳感器包括內(nèi)置推掃智能高光譜成像單元和LWIR紅外熱成像單元新體系。高光譜成像單元集采集重要手段、分析處理敢於挑戰、結(jié)果可視化等功能特點(diǎn)于一體（ALL-IN-ONE）應用前景，具備IP等級防護(hù)和全自動運(yùn)行特點(diǎn)研究，內(nèi)置WiFi可遠(yuǎn)程控制落地生根，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)值守工作的特點。曾榮獲2018年德國設(shè)計協(xié)會“紅點(diǎn)設(shè)計獎”—的工業(yè)設(shè)計獎項、連續(xù)兩年獲得“inVISION創(chuàng)意獎”有效保障。紅外熱成像單元具有高達(dá)640×512px的像素分辨率及0.03℃超高靈敏度大數據，其低能耗、輕量級講實踐、堅固結(jié)構(gòu)設(shè)計適用于野外復(fù)雜嚴(yán)苛條件下原位監(jiān)測場景數字技術。
應(yīng)用領(lǐng)域：
適用于光合作用研究和植被脅迫研究，農(nóng)業(yè)市場開拓、林業(yè)措施、生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測等領(lǐng)域。研究內(nèi)容涉及光合活性要落實好、脅迫響應(yīng)緊密相關、病蟲害監(jiān)測、農(nóng)田測繪及普查等
ü 野外原位生態(tài)遙感監(jiān)測
ü 病蟲害監(jiān)測與防治
ü 森林資源調(diào)查評估
ü 樣方高通量遙感監(jiān)測
ü 植物表型與形態(tài)學(xué)研究
ü 作物產(chǎn)量評估及農(nóng)情監(jiān)測
ü 作物干旱脅迫監(jiān)測及灌溉管理
ü 農(nóng)田測繪及農(nóng)業(yè)普查
ü 作物育種及抗性篩選
ü 生物多樣性及種質(zhì)資源調(diào)查
作物冠層溫度分析
功能特點(diǎn)
§ 系統(tǒng)化一體式設(shè)計先進技術，輕量便攜培訓，適合野外原位生態(tài)調(diào)查使用
§ 智能化高光譜成像傳感器，覆蓋400-1000nm波段，可計算數(shù)十種植被指數(shù)圖像
§ 高性能紅外熱成像測溫系統(tǒng)分析，溫度分辨率0.03℃表示，配有溫度數(shù)據(jù)專業(yè)分析軟件，提取感興趣區(qū)域溫度動態(tài)變化曲線
§ 高光譜成像傳感器具備GPS模塊系統穩定性，便于不同地理位置的數(shù)據(jù)融合分析
主要技術(shù)指標(biāo)：
1拓展基地、 系統(tǒng)化支架設(shè)計：集全太陽光譜雙光源集中展示、成像單元實力增強、云臺及三腳支架于一體，重約5kg探索創新，便攜組裝帶來全新智能、易于操作
2、 400-1000nm智能高光譜成像：集光譜數(shù)據(jù)采集新產品、自動掃描成像去完善、自動分析處理、可視化分析結(jié)果等功能于一體長遠所需，可通過光譜特征曲線創(chuàng)建App導(dǎo)入相機(jī)直接應(yīng)用求索，進(jìn)行性狀快速篩選、檢測規模、識別等功能
a) 光圈F/1.7
b) 光譜分辨率7nm
c) 光譜波段：204穩定發展，可選Bin 2x和Bin 3x
d) 內(nèi)置GPS，每個高光譜數(shù)據(jù)立方均自帶地理標(biāo)簽聯動，便于精準(zhǔn)定位增持能力、多源信息融合分析
e) 內(nèi)置SAM算法，無需任何復(fù)雜處理行業內卷，即可快速實(shí)時顯示分析結(jié)果
f) 自帶4.3英寸觸摸屏+13個物理按鍵追求卓越，可快速實(shí)時測量分析得出結(jié)果
g) 具備USB或WIFI遠(yuǎn)程控制功能，可通過USB線纜或無線WIFI在軟件中控制相機(jī)運(yùn)行
3參與能力、7.5-13.5μm紅外熱成像成像合理需求，非制冷紅外焦平面檢測器，640×512像素充分發揮，出廠黑體校準(zhǔn)高質量，內(nèi)置NUC校準(zhǔn)，含校準(zhǔn)證書溫度分辨率0.03℃提高，9/30/60Hz可選
a) 測溫范圍：-25℃至+150℃或+40℃至+550℃機構，可選1500℃
b) 溫度靈敏度≤0.03℃（30mK）@ 30℃；
c) 數(shù)據(jù)傳輸：USB-3或GigE千兆以太網(wǎng)
d) 光學(xué)鏡頭交流，可選配6.8mm協調機製、9mm、13mm形勢、19mm鏡頭
e) 具備14種調(diào)色板供任意選擇實踐者，可多樣化設(shè)置熱成像假彩色
f) 具備等溫模式取得明顯成效、溫度預(yù)警、ROI分析數據、溫度剖面創新的技術、3D溫度顯示、輸出報告等功能
g) 支持CSV顯著、非輻射JPEG快速增長、輻射JPEG、輻射視頻占、AVI高質量、MP4等格式輸出
h) 防護(hù)等級：IP65，適用野外嚴(yán)苛條件下適用
野外使用照片
安裝培訓(xùn)
熱成像軟件截圖（左）高光譜數(shù)據(jù)分析截圖（右）
高光譜用于擬南芥表型分析（案例）
參考文獻(xiàn)：
1) Jan B , Kelvin A , Dzhaner E , et al. Specim IQ: Evaluation of a New, Miniaturized Handheld Hyperspectral Camera and Its Application for Plant Phenotyping and Disease Detection[J]. Sensors, 2018, 18(2):441-.
2) Xiao Z , Wang J . Rapid Nondestructive Defect Detection of Scindapsus aureus Leaves Based on PCA Spectral Feature Optimization[J]. IOP Conference Series Earth and Environmental Science, 2020, 440:032018.
3) Detection of Diseases on Wheat Crops by Hyperspectral Data
4) Barreto, Abel & Paulus, Stefan & Varrelmann, Mark & Mahlein, Anne-Katrin. (2020). Hyperspectral imaging of symptoms induced by Rhizoctonia solani in sugar beet: comparison of input data and different machine learning algorithms. Journal of Plant Diseases and Protection. 10.1007/s41348-020-00344-8.
5) Sajad Kiani, Saskia M. van Ruth, Leo W.D. van Raamsdonk, Saeid Minaei. Hyperspectral imaging as a novel system for the authentication of spices: A nutmeg case study. LWT - Food Science and Technology. 104(2019)61-69.
6) Edelman, G.J. & Aalders, M.C.G. (2018). Photogrammetry using visible, infrared, hyperspectral and thermal imaging of crime scenes. Forensic Science International. 292. 10.1016/j.forsciint.2018.09.025.
7) Yuan, X.; Laakso, K.; Davis, C.D.; Guzmán Q., J.A.; Meng, Q.; Sanchez-Azofeifa, A. Monitoring the Water Stress of an Indoor Living Wall System Using the “Triangle Method”. Sensors 2020, 20, 3261.
8) Kruglikov, N. & Danilenko, I. & Muftakhetdinova, Razilia & Petrova, Evgeniya & Grokhovsky, V.. (2019). Spectral characteristics of the meteoritic material after the modeling of thermal and shock metamorphism. AIP Conference Proceedings. 2174. 020227. 10.1063/1.5134378.
