便携式高光谱成像与红外热成像系统

      本系统凭借便携、轻巧、智能化、即开即用、在线测量、实时分析的特点，广泛适用于实验室或野外等多种场景，通过对叶片或冠层水平光谱反射及温度进行高分辨率成像，可应用于快速无损、高通量原位生态遥感监测、植被生物及非生物胁迫监测、植物蒸腾及气孔导度研究、生物多样性监测等，尤其对叶片及冠层尺度植被生长监测、物种多样性调查、环境及生态系统动态变化等具有重要意义。

 
     
      本系统主要由光谱成像传感器及便携台架组成，成像传感器包括内置推扫智能高光谱成像单元和LWIR红外热成像单元。高光谱成像单元集采集、分析处理、结果可视化等功能特点于一体（ALL-IN-ONE），具备IP等级防护和全自动运行特点，内置WiFi可远程控制，实现无人机值守工作。曾荣获2018年德国设计协会“红点设计奖”—国际公认的全球工业设计顶级奖项、连续两年获得“inVISION全球顶级创意奖”。红外热成像单元具有高达640×512px的像素分辨率及0.03℃超高灵敏度，其低能耗、轻量级、坚固结构设计完美适用于野外复杂严苛条件下原位监测场景。

应用领域：
      适用于光合作用研究和植被胁迫研究，农业、林业、生态系统监测等领域。研究内容涉及光合活性、胁迫响应、病虫害监测、农田测绘及普查等。

• 野外原位生态遥感监测
• 病虫害监测与防治
• 森林资源调查评估
• 样方高通量遥感监测
• 植物表型与形态学研究
• 作物产量评估及农情监测
• 作物干旱胁迫监测及灌溉管理
• 农田测绘及农业普查
• 作物育种及抗性筛选
• 生物多样性及种质资源调查

 

功能特点

• 系统化一体式设计，轻量便携，适合野外原位生态调查使用
• 智能化高光谱成像传感器，覆盖400-1000nm波段，可计算数十种植被指数图像
• 高性能红外热成像测温系统，温度分辨率0.03℃，配有温度数据专业分析软件，提取感兴趣区域温度动态变化曲线
• 高光谱成像传感器具备GPS模块，便于不同地理位置的数据融合分析

主要技术指标：
1.系统化支架设计：集全太阳光谱双光源、成像单元、云台及三脚支架于一体，重约5kg，便携组装、易于操作
2.400-1000nm智能高光谱成像：集光谱数据采集、自动扫描成像、自动分析处理、可视化分析结果等功能于一体，可通过光谱特征曲线创建App导入相机直接应用，进行性状快速筛选、检测、识别等功能
      光圈F/1.7
      光谱分辨率7nm
      光谱波段：204，可选Bin 2x和Bin 3x
      内置GPS，每个高光谱数据立方均自带地理标签，便于精准定位、多源信息融合分析
      内置SAM算法，无需任何复杂处理，即可快速实时显示分析结果
      自带4.3英寸触摸屏+13个物理按键，可快速实时测量分析得出结果
      具备USB或WIFI远程控制功能，可通过USB线缆或无线WIFI在软件中控制相机运行         3.7.5-13.5μm红外热成像成像，非制冷红外焦平面检测器，640×512像素，出厂黑体校准，内置NUC校准含校准证书温度分辨率0.03℃，9/30/60Hz可选
      测温范围：-25℃至+150℃或+40℃至+550℃，可选1500℃
      温度灵敏度≤0.03℃（30mK）@ 30℃；
      数据传输：USB-3或GigE千兆以太网
      光学镜头，可选配6.8mm、9mm、13mm、19mm镜头
      具备14种调色板供任意选择，可多样化设置热成像假彩色
      具备等温模式、温度预警、ROI分析、温度剖面、3D温度显示、输出报告等功能
      支持CSV、非辐射JPEG、辐射JPEG、辐射视频、AVI、MP4等格式输出
      防护等级：IP65，适用野外严苛条件下适用

  参考文献：

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.

 

    北京易科泰生态技术有限公司成立于2002年，为中关村高新技术企业，致力于生态-农业-健康研究监测技术推广、研发与服务，特别是在光谱成像技术（高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术、红外热成像技术、无人机遥感等）、植物表型分析技术、呼吸与能量代谢测量技术等方面，与国际领先企业PSI、Specim、Sable等合作，致力于植物科学、土壤与地球科学、动物能量代谢、水体与藻类及生态环境领域先进仪器技术的引进推广和技术研发集成，为植物/作物表型分析、生态修复及生态保护、能量代谢测量等提供规划设计、技术方案与系统集成、技术咨询与科技服务。公司技术团队80％以上具备硕士或硕士以上学位，并与中国科学院研究生院、中科院植物研究所、中科院动物所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学、中国海洋大学、陕西师范大学、内蒙古大学等建立了长期的技术合作交流关系。
 
    公司下设有叶绿素荧光技术与植物表型业务部、EcoTech^®实验室、光谱成像与无人机遥感事业部及无人机遥感研究中心（与陕西师范大学合作建立）、动物能量代谢实验室、内蒙古阿拉善蒙古牛生态牧业研究院及青岛分公司。实验室拥有叶绿素荧光成像、叶绿素荧光仪、水体藻类荧光仪、SPECIM高光谱仪、WORKSWELL红外热成像仪、EasyChem全自动化学分析仪、MicroMac1000水质在线监测系统、ACE土壤呼吸自动监测系统、SoilBox便携式土壤气体通量测量系统、动物呼吸测量系统、LCpro+光合作用测量仪、Hood土壤入渗仪、年轮分析仪等各种仪器设备，可以进行实验研究分析、实验培训等，欢迎与易科泰生态研究室开展合作研究。
 
    易科泰公司与欧洲PSI公司（叶绿素荧光技术与表型分析技术）、美国SABLE公司（动物能量代谢技术）、欧洲SPECIM公司（高光谱成像技术）、欧洲WORKSWELL公司（红外热成像技术）、欧洲Lightigo公司（LIBS元素分析技术）、欧洲BCN无人机遥感中心、欧洲ITRAX公司（样芯密度扫描与元素分析）、美国VERIS公司、英国ADC公司、德国UGT公司、欧洲SYSTEA公司等国际著名生态仪器技术领域的研发机构和厂商建立了密切的合作关系，在FluorCam叶绿素荧光成像与荧光测量技术、PlantScreen植物表型分析技术、高光谱成像技术、红外热成像技术、光合作用与植物生理生态研究监测、土壤呼吸与碳通量研究监测、动物呼吸代谢测量、水质分析与藻类研究监测、CoreScanner样芯密度CT与元素分析技术、LIBS元素分析技术、无人机生态遥感技术等生态仪器技术及其系统方案集成有着丰富的经验，成为我国农业、林业、地球科学、生态环境研究等领域科技进步的重要研究技术支持力量。由公司研制生产的EcoDrone^®无人机遥感平台、SoilTron®多功能小型蒸渗仪技术、SoilBox®土壤呼吸测量技术、PhenoPlot®轻便型作物表型分析系统、SCG-N土壤剖面CO2／O2梯度监测系统、植物生理生态监测技术、动物能量代谢测量技术等，在中科院修购项目、农业部学科群项目、CERN网络（生态系统监测网络）等项目中发挥重要作用。
 
    “工欲善其事，必先利其器”，易科泰公司将秉承“利其器，善其事”的经营理念，为国内生态-农业-健康研究与发展提供最优的技术方案和服务。