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Jiangsu Shuanli Joint Spectrum Technologie Co., Ltd.
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Tragbare Sonnenlicht-induzierte Chlorophyllfluoreszenz-Bildgebung

VerhandlungsfähigAktualisieren am01/09
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Tragbare Sonnenlicht-induzierte Chlorophyl-Fluoreszenz-Bildgebung: 1, extrem gute optische Eigenschaften, um die Anforderungen der Detektion von schwachen Fluoreszenzsignalen zu erfüllen; 2, eingebaute Schubtechnologie, um die Komplexität des Systems zu reduzieren; 3, mit automatischer Belichtung, automatischer Fokussierung und automatischer Scangeschwindigkeit; 4. Vielfältiges Testprogramm - Dreifach Nahskalabeobachtung, Outdoor-Feststellung, kontinuierliche Beobachtung TAKI kontinuierliche Beobachtung

Produktdetails

Tragbare Sonnenlicht-induzierte Chlorophyllfluoreszenz-Bildgebung

1, Einführung des Chlorophyl-Fluoreszenz-Bildgebungsspektrometer-Systems

Grundprinzipien:

Solar-Induced Chlorophyll Fluorescence (SIF) Inversionsmechanismus: Die Sonnenstrahlungsspektrumlinie wird durch die Sonnenatmosphäre und die Komponenten der Erdatmosphäre absorbiert und erreicht den Sensor mit unterschiedlichen Breiten (0,1 nm-10 nm) und unterschiedlichen Tiefen, die als Fraunhofer-Linien bekannt sind. SIF als Erdoberfläche emittiert Signal, überlagert auf die Reflexionsinformation, ändert die Tiefe von Lang und Fermat Linien, SIF auf Lang und Fermat Linien "Brunnen" Füllung Effekt zu nutzen, durch den Vergleich der ursprünglichen Tiefe der Dunklen Linie und die Tiefe der Dunklen Linie nach der SIF-Füllung, SIF Remote Sensing Reversion erreichen kann. Da die umgekehrte SIF mindestens eine Paar- und Fermat-Dunkellinie verwendet, und je höher die spektrale Auflösung des Sensors für eine beliebige Dunkellinie ist, je tiefer die beobachtete ursprüngliche Dunkellinie ist, je deutlicher der SIF-Fülleffekt auf die Dunkellinie ist, desto stärker ist die Robustheit der SIF-Reversion. Daher muss die Fernerkundung von SIF unter Bedingungen mit hoher spektraler Auflösung realisiert werden, wobei die Kernfrage darin besteht, wie genau die nicht fluoreszierenden ursprünglichen dunklen Linien und die mit Fluoreszenz gefüllten dunklen Linien gewonnen werden können.

SIF (Sun/Solar-induced Chlorophyll Fluorescence) ist das spektrale Signal (650-800 nm), das vom Photosyntheszentrum unter Sonnenbedingungen von Pflanzen ausgesendet wird, mit rotem Licht (ca. 690 nm) und nahem Infrarot (ca. 740 nm) zwei Wellen, die die dynamischen Veränderungen der tatsächlichen Photosynthese der Pflanzen direkt widerspiegeln können.

SIF-Fernerkundung ist eine in den letzten Jahren schnell entwickelte Technologie zur Fernerkundung der Vegetation, die den Mangel an der aktuellen Fernerkundung der Vegetation kompensiert und neue Ideen und Technologien für den Kohlenstoffkreislauf und die Vegetationsüberwachung im landwirtschaftlichen Ökosystem liefert.

Die Fernerkennung der Vegetation, repräsentiert durch den Vegetationsindex, der auf Beobachtungen basiert, wie der NDVI, hat in den letzten 30 Jahren das Verständnis und das Verständnis der Biosphäre auf makroskopischer Ebene erheblich erleichtert, aber sie kann nur durch den „Grüngrad“ die „potenzielle Photosynthese“ von Pflanzen erkennen.

Chlorophyllfluoreszenz hat einen einzigartigen technischen Vorteil bei der photosynthetischen Detektion der Vegetation und ist eine direkte Detektionsmethode für die "praktische Photosynthese". Es kann gesagt werden, dass die Fluoreszenz-Fernerkundung von Vegetationschlorophyllen in fast zehn Jahren eine bahnbrechende Forschungsgrenze im Bereich der Vegetationsfernerkundung ist. Mit der Entwicklung der Forschung und Technologie hat sich die SIF-Fernerkundung in den letzten zehn Jahren erheblich entwickelt. SIF ist ein typischer Vertreter der Messung von Chlorophyllfluoreszenz unter Licht, die durch die Messung der aufwärts liegenden Strahlenhelligkeit der Füllung der Fraunhofer-Dunkellinie des abwärts liegenden Sonnenspektrums die Chlorophyllfluoreszenz-Intensität der Vegetation umkehrt, die in der Regel die folgende Spektralkurve ergibt.

便携日光诱导叶绿素荧光成像

Abbildung 1 Invertierte Chlorophyl-Fluoreszenz-Intensität durch Vegetation

Tragbare Sonnenlicht-induzierte Chlorophyllfluoreszenz-BildgebungTechnische Indikatoren:

Bildgebungsspektrumbereich: 670-780 nm (650-800 nm)

Bildgeber: SCMOS (gekühlt/nicht gekühlt)

Spektralauflösung: 0,3 bis 0,4 nm

Spektrale Probenabstand: 0,1 nm

Spektrale Bandzahl: 100 bis 1000

SNR: Über 1000:1 (Spitzenverhältnis)

Breite der Eintrittsspalte: 30μm

Bildobjektiv: 25mm fokussiertes Objektiv

Bildauflösung: ≥1200*1000

Bildfrequenz: 1fps bis 100fps

Schnittstelle: USB3.0

Gewicht: < 2,27 kg;

Hauptfunktionen:

Dynamische Belichtung, Autofokus, automatische Scangeschwindigkeit

Der Shutter

Kalibrierung von Strahlung, Gleichmäßigkeit, Objektiv und Reflexivität

Echtzeit-Sonnenlichtserfassung (Kosinuskorrektor)

Eingebaute Batterie

Integrierte Push-Imaging

Unterstützte Kameraüberwachung

Infrarot-Wärmebildgebung

Echtzeit-Reverse-Ausgabe

Abbildung 2 Systemhardware- und Softwareschnittstelle

Datenverarbeitungsanalyse:

Speicherung und Ausgabe von Reflexionsspektraldaten

Hochspektrale Datenkubikarte

Echtzeit-Sonnenspektrumerfassung/Korrektur

Vegetationsindex: Normalisierungsindex N DV I, Verhältnisindex SR, verbesserter Chlorophyll-Absorptionsreflex-Index MCARI, verbesserter Chlorophyll-Absorptionsreflex-Index 1MCARI1, * Optimierter Boden-Adjustment-Vegetationsindex OSAVI usw. Unterstützen auch benutzerdefinierte Bandberechnungsformeln.

Umkehrmodell:

便携日光诱导叶绿素荧光成像

Technische Merkmale:

Echtzeit-parallele Erfassung von Lichtintensitätsinformationen und zu messenden Zielbildern

Im Eingangsspaltbereich des SIF-Bildgebungsspektrometers ist eine Struktur entwickelt, die speziell für die optische Faser entwickelt wurde, um Echtzeit-Referenz-Lichtintensitätsinformationen zu sammeln. Das Kosinuskorrekturmodul homogenisiert das Licht, das von allen Seiten gesammelt wurde, und führt es dann über die Faser zum vorderen Ende des Eingangsspaltes, um sicherzustellen, dass jede Bildgebung ihre unabhängigen und synchronen Referenz-Lichtquellinformationen aufzeichnet. Vermeiden Sie Kalibrierungsfehler, die durch Veränderungen der Lichtintensität verursacht werden, gewährleisten Sie die relative Unabhängigkeit der Kalibrierung und unterstützen Sie die quantitative Forschung usw.

便携日光诱导叶绿素荧光成像

Abbildung 3 Echtzeit-Faserlichterfassung

Individuelle Bandeinstellungen und Individuelle Probenintervalle

Auf der Softwareoberfläche können Sie die Parameter des Spektrumsanfangsbands, des Endbands und des Intervalls einstellen; Es unterstützt mehrere ähnliche Operationen, um die Genauigkeit der Interessengebiete und der spektralen Segmentierung einzustellen, um die Bandzahl der nicht-Interessengebiete zu reduzieren, wodurch die Extraktion des effektiven Signals erhöht und die redundante Datenmenge reduziert wird, um die Effizienz der Erfassung zu verbessern und gleichzeitig die Genauigkeit der Daten zu gewährleisten.

便携日光诱导叶绿素荧光成像

Abbildung 4 Bandeinstellungsoberfläche

Datenkorrekturfunktion

Reflexionskorrektur:

Die Verwendung von Standard-Whiteboards, Grautafeln usw. kann als Referenzplatte verwendet werden, um die erfassten Roh-DN-Wertdaten zur Reflexionskalibrierung zu verwenden;

Reflexionskalibrierung mit Echtzeit erfassten Lichtintensität, dunklen Hintergrund und anderen Daten des Kosinuskorrekturmoduls;

Strahlungskorrektur:

Kalibrierung der relativen Strahlung;

Absolute Strahlungskalibrierung;

便携日光诱导叶绿素荧光成像

Echtzeit-Umgebungslichtkorrektur

In der Regel wird das SIF-Bildungssystem unter sehr guter Beleuchtung zur Datenerfassung verwendet, während gelegentliche Wolken die Inkonsistenz der Lichterfassung in der Zielregion und dem System zur Aufnahme bringen, können die entsprechenden Referenzlichtquellinformationen in jeder Bildfrequenz in Echtzeit erfasst werden, Lichtintensitätskorrekturen und algorithmische Verarbeitung mit dem Zielbild durchführen.

* Der rote Bereich ist der Bildbereich der Referenzlichtquelle, die vom Lichtintensitätssensor aufgezeichnet wird (mehrere Pixel einnimmt);

* Gelber Bereich ist der Zielbereich, der kalibriert werden muss;

* Eigene * Software Datenanalyse Funktionen;

便携日光诱导叶绿素荧光成像

Abbildung 5 Echtzeit-Lichtintensitätskorrektur Datenverarbeitung

Echtzeit-Umkehrfunktion

Zunächst einmal müssen die Rohdaten des DN-Wertes in Echtzeit zur Reflexionskorrektur verarbeitet werden, die Systemsoftware hat einen Ordner eingerichtet, der die Daten des weißen Frames und des dunklen Hintergrunds speichert, und nach der Erfassung wird die Reflexionskalibrierung automatisch durchgeführt; Zweitens können in Kombination mit dem ausgewählten mathematischen Modell umgekehrte Ergebnisse der entsprechenden Modellindikatoren ausgegeben werden.

Abbildung 6 Echtzeit-Umkehr

2. Testanwendungen:

Testdaten und Umkehrergebnisse.

Abbildung 7 Testbild und Spektrum

Abbildung 8 Umkehr