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GaiaField-ImgFluo 便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/a>

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江蘇雙利合譜科技有限公司是一家集光學(xué)、精密機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高科技企業(yè), 聚焦機(jī)械推掃式及液晶可調(diào)濾光片式兩大類高光譜測(cè)量技術(shù),為廣大客戶提供門類齊全的高光譜系統(tǒng)解決方案。公司的相關(guān)產(chǎn)品,在國(guó)內(nèi)高光譜應(yīng)用市場(chǎng),已經(jīng)成功服務(wù)于農(nóng)業(yè)遙感、工業(yè)分選、刑偵物證鑒定、環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)勘探、考古研究、食品檢測(cè)等領(lǐng)域。

公司始終堅(jiān)持優(yōu)質(zhì)高效為客戶開(kāi)發(fā)產(chǎn)品及提供技術(shù)支持的營(yíng)運(yùn)宗旨,為用戶提供及時(shí)周到的銷售與技術(shù)服務(wù)。公司真誠(chéng)地希望與國(guó)內(nèi)外客戶攜手合作,為進(jìn)一步拓展高光譜測(cè)量系統(tǒng)在科研及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展繼續(xù)做出貢獻(xiàn)。

 

公司文化:
企業(yè)的發(fā)展理念:共同進(jìn)步,共同發(fā)展
公司與員工共同組成的大家庭,讓每一位員工在付出貢獻(xiàn)的同時(shí),一起分享公司不斷發(fā)展壯大的喜悅。
公司與客戶緊密合作,實(shí)際解決客戶在工作過(guò)程中碰到的問(wèn)題,結(jié)合我們本地化的研發(fā)銷售團(tuán)隊(duì),提供無(wú)縫支持。在高光譜應(yīng)用領(lǐng)域,與我們的客戶一起成長(zhǎng)。


企業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念:科技創(chuàng)新、優(yōu)質(zhì)服務(wù)
科技創(chuàng)新是高科技企業(yè)持續(xù)發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī),在高光譜的前沿應(yīng)用領(lǐng)域,我們將科技進(jìn)步、研發(fā)創(chuàng)新作為企業(yè)生存的根本,以保證我們始終走在高光譜產(chǎn)品的前端。優(yōu)質(zhì)的服務(wù)為客戶提供在不同產(chǎn)業(yè)新的發(fā)展機(jī)遇,讓客戶能夠從高光譜技術(shù)中獲益。


企業(yè)的質(zhì)量方針:客戶至上,質(zhì)量?jī)?yōu)先
客戶是企業(yè)的生存之本、發(fā)展之源。顧客是我們的衣食父母,沒(méi)有顧客的支持,一切都將無(wú)從談起。因此,只有為客戶提供了滿意的服務(wù),公司才有生存和發(fā)展的機(jī)會(huì),而對(duì)于客戶而言產(chǎn)品、服務(wù)質(zhì)量又是其較為關(guān)注的,所以對(duì)于每一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō),質(zhì)量永遠(yuǎn)是企業(yè)的生命。品質(zhì)只有更好,而企業(yè)管理的切入點(diǎn)永遠(yuǎn)就是品質(zhì),品質(zhì)是制造出來(lái)的,不是檢驗(yàn)出來(lái)的,建立全員的品質(zhì)意識(shí),人人抓品質(zhì),處處抓品質(zhì),品質(zhì)管理才能不斷改善,持續(xù)改進(jìn)。

 

 

 

高光譜,高光譜成像儀,高光譜相機(jī),機(jī)載高光譜,光譜系統(tǒng)

成像方式 推掃式 工作原理 推掃型
光譜范圍 670-780nm(650- 800nm)nm 光譜分辨率 0.3~0.4nm
價(jià)格區(qū)間 100萬(wàn)-200萬(wàn) 使用狀態(tài) 地面
應(yīng)用領(lǐng)域 食品/農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)林牧漁,煙草,制藥/生物制藥 幀頻 1~100fps

便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/strong>

1、 葉綠素?zé)晒獬上窆庾V儀系統(tǒng)介紹

基本原理:

日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?SIF,Solar-Induced chlorophyll Fluorescence)反演機(jī)理:太陽(yáng)輻射譜線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)大氣和地球大氣中各成分的吸收,到達(dá)傳感器時(shí)存在寬度不等(0.1nm-10nm)、深度不同的吸收谷,稱為夫瑯和費(fèi)暗線(Fraunhofer Lines)。SIF作為地表發(fā)射信號(hào),疊加于反射信息之上,改變了夫瑯和費(fèi)暗線的深度,利用SIF對(duì)夫瑯和費(fèi)暗線的“井”填充效應(yīng),通過(guò)比對(duì)原始暗線深度及經(jīng)SIF填充后的暗線深度,可以實(shí)現(xiàn)SIF的遙感反演。由于反演SIF至少利用一條夫瑯和費(fèi)暗線,且對(duì)于任意一條暗線,傳感器的光譜分辨率愈高,觀測(cè)得到的原始暗線深度愈深,SIF對(duì)暗線的填充效應(yīng)愈明顯,則SIF反演的魯棒性愈強(qiáng)。因此,SIF的遙感反演需要在高光譜分辨率條件下實(shí)現(xiàn),其核心問(wèn)題為如何準(zhǔn)確得到未被熒光填充的原始暗線和被熒光填充后的暗線。

日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒?SIF(Sun/Solar-induced Chlorophyll Fluorescence)是植物在太陽(yáng)光照條件下,由光合中心發(fā)射出的光譜信號(hào)(650—800 nm),具有紅光(690 nm左右)和近紅外(740 nm左右)兩個(gè)波峰,能直接反映植物實(shí)際光合作用的動(dòng)態(tài)變化。

SIF遙感是近年迅速發(fā)展起來(lái)的植被遙感技術(shù),可彌補(bǔ)當(dāng)前植被遙感觀測(cè)的不足,為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和植被監(jiān)測(cè)等提供了新的思路和技術(shù)。

以基于“綠度”觀測(cè)的植被指數(shù)(如NDVI)為代表的植被遙感在過(guò)去30年極大地促進(jìn)了從宏觀尺度上來(lái)理解和認(rèn)識(shí)地球生物圈,但其只能通過(guò)“綠度”來(lái)探測(cè)植物“潛在光合作用”。

葉綠素?zé)晒庠谥脖还夂仙硖綔y(cè)方面具有獨(dú)*的技術(shù)優(yōu)勢(shì),是“實(shí)際光合作用”的直接探測(cè)方法??梢哉f(shuō)植被葉綠素?zé)晒膺b感是近10年來(lái)植被遙感領(lǐng)域*具突破性的研究前沿。隨著研究和技術(shù)的發(fā)展,SIF遙感最近10幾年來(lái)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步。SIF是光下測(cè)量葉綠素?zé)晒獾牡湫痛?,通過(guò)測(cè)量上行輻亮度對(duì)下行太陽(yáng)光譜Fraunhofer暗線的填充來(lái)反演植被發(fā)出的葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度,通常會(huì)得到如下的光譜曲線。

便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/></p><p style=圖1 反演植被發(fā)出的葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度

便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/strong>技術(shù)指標(biāo):

• 成像光譜范圍:670-780nm(650- 800nm)

• 成像傳感器:SCMOS(制冷/非制冷)

• 光譜分辨率:0.3~0.4nm

• 光譜采樣間隔:0.1nm

• 光譜波段數(shù):100~1000個(gè)波段

• SNR:優(yōu)于1000:1(峰值信噪比)

• 入射狹縫寬度:30μm

• 成像鏡頭:25mm定焦鏡頭

• 空間圖像分辨率:≥1200*1000

• 幀頻:1fps~100fps

• 接口:USB3.0

• 重量:<2.27Kg;

主要功能:

• 動(dòng)曝光、自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)掃描速度匹配

• Shutter快門

• 輻射度、均勻性、鏡頭、反射率校準(zhǔn)

• 太陽(yáng)光實(shí)時(shí)采集(余弦校正器)

• 內(nèi)置電池

• 內(nèi)置推掃成像

• 輔助攝像監(jiān)控

• 紅外熱成像

• 實(shí)時(shí)反演輸出

圖2 系統(tǒng)硬件及軟件界面

數(shù)據(jù)處理分析:

• 反射光譜數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及輸出

• 高光譜數(shù)據(jù)立方體圖

• 實(shí)時(shí)太陽(yáng)光譜采集/校正

• 植被指數(shù):歸一化指數(shù)N DV I、比值指數(shù)SR、改進(jìn)的葉綠素吸收反射指數(shù)MCARI、改進(jìn)的葉綠素吸收反射指數(shù)1MCARI1、*優(yōu)化土壤調(diào)整植被指數(shù)OSAVI等,也支持自定義波段計(jì)算公式。

反演模型:


便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/></p><p style=技術(shù)特點(diǎn):

參考光源強(qiáng)度信息與待測(cè)目標(biāo)圖像的實(shí)時(shí)同幀并行采集功能

SIF成像光譜儀的入射狹縫區(qū)域中,設(shè)計(jì)有專門為光纖收集實(shí)時(shí)參考光源強(qiáng)度信息的結(jié)構(gòu),余弦校正模組會(huì)對(duì)收集來(lái)自各方的光進(jìn)行勻化后,再經(jīng)光纖傳導(dǎo)到入射狹縫的前端,確保在進(jìn)行掃描成像時(shí),每一幀頻都會(huì)記錄其獨(dú)立且與之同步對(duì)應(yīng)的參考光源信息。避免因光強(qiáng)變化而引起的校準(zhǔn)誤差,確保校準(zhǔn)的相對(duì)獨(dú)立性,為定量研究等提供支持。

便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?style=

圖3 實(shí)時(shí)光纖光強(qiáng)采集

波段自定義設(shè)定和采樣間隔自定義

在軟件界面上,可對(duì)自定義光譜起始波段、終止波段、采用間隔的參數(shù)設(shè)置;且支持多個(gè)類似的操作,對(duì)感興趣區(qū)域和光譜細(xì)分精度進(jìn)行設(shè)置,對(duì)非感興趣區(qū)域進(jìn)行波段數(shù)量縮減,進(jìn)而增加有效信號(hào)的提取和減少冗余數(shù)據(jù)量,提升采集效率的同時(shí)又保證了數(shù)據(jù)精度。

便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/></p><p style=圖4 波段自定義設(shè)置界面

數(shù)據(jù)校正功能

反射率校正功能:

• 利用標(biāo)準(zhǔn)白板、灰布等可作為參考板,對(duì)采集的原始DN值數(shù)據(jù)進(jìn)行反射率校準(zhǔn);

• 利用余弦校正模組實(shí)時(shí)采集的光照強(qiáng)度、暗背景等數(shù)據(jù)進(jìn)行反射率校準(zhǔn);

輻射度校正功能:

• 相對(duì)輻射度校準(zhǔn);

• 絕對(duì)輻射度校準(zhǔn);

便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/></p><p style=實(shí)時(shí)環(huán)境光(光強(qiáng))校正處理

通常情況下,SIF成像系統(tǒng)是在光照非常好的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的,而偶發(fā)性的云層等帶來(lái)對(duì)拍攝目標(biāo)區(qū)域和系統(tǒng)對(duì)光照采集的不一致性,可以利用實(shí)時(shí)采集的每一幀頻中對(duì)應(yīng)的參考光源信息,與目標(biāo)影像進(jìn)行光強(qiáng)修正及算法處理。

*紅色區(qū)域?yàn)楣鈴?qiáng)傳感器記錄的參考光源的影像區(qū)域 (占據(jù)多個(gè)像素點(diǎn));

*黃色區(qū)域?yàn)樾枰M(jìn)行校準(zhǔn)的目標(biāo)區(qū)域;

*獨(dú)*的軟件數(shù)據(jù)分析功能;

便攜日光誘導(dǎo)葉綠素?zé)晒獬上?/></p><p style=圖5 實(shí)時(shí)光強(qiáng)校正數(shù)據(jù)處理

實(shí)時(shí)反演功能

首先,需要對(duì)原始的DN值數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反射率校正處理,系統(tǒng)軟件設(shè)置有存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)白幀和暗背景數(shù)據(jù)的文件夾,在執(zhí)行采集之后,會(huì)自動(dòng)進(jìn)行反射率校準(zhǔn);其次,結(jié)合選擇的數(shù)學(xué)模型,可輸出對(duì)應(yīng)的模型指標(biāo)的反演結(jié)果。


圖6 實(shí)時(shí)反演

2、實(shí)測(cè)應(yīng)用:

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及反演輸出結(jié)果。


圖7 實(shí)測(cè)圖像及光譜


圖8 反演圖

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