Uygulama Örneği | FS-IQ Hiperspektral Kamera, Pirinçte Bakteriyel Yaprak Yanıklığının Tahribatsız Olarak Erken Tespitine Yardımcı Olur

Pirinç yaprağı bakteriyel virüsü, pirinç verimini ve gıda güvenliğini etkileyen önemli bir hastalıktır.Ve lezyonlar ortaya çıktığında, önleme ve kontrolün etkinliği önemli ölçüde azalır.Hastalığın neden olduğu ince fizyolojik ve biyokimyasal değişiklikleri yakalayabilir, bitki hastalıklarının erken teşhisinde önemli bir araç haline getirir.

Pirinç yaprak hastalığının erken teşhisine yönelik bir çalışmada,Bilimsel araştırma ekibi, CHNSpec tarafından üretilen FigSpec FS-IQ-VISNIR taşınabilir hiperspektral kamerayı veri toplama işlemini gerçekleştirmek için seçti., akıllı hastalık tanıma için istikrarlı ve güvenilir bir spektral veri kaynağı sağlar.

I. Deneysel ekipman ve veri toplama

• Ekipman modeli: FigSpec FS-IQ-VISNIR Hiperspektral Kamera.
• Spektral Aralık: 400-1000 nm, 2,5 nm'lik bir spektral çözünürlük.
• Toplama koşulları: Gün ışığında saat 10:00-14 arasında:00DN değerleri, aşırı maruziyet ve gürültünün etkisini azaltmak için gerçek zamanlı olarak maruz kalma süresini ayarlayarak 3000-4000'de kontrol edildi.
• Deneysel Nesneler: Üç düzeyde pirinç yaprağı örnekleri: sağlıklı, hafif enfekte (semptomsuz aşama) ve ciddi enfekte.

FS-IQ hiperspektral kamerası hızlı, temassız görüntülemeyi destekler ve hem denetlenen ortamlarda hem de saha senaryolarında yaprak spektral bilgilerini istikrarlı bir şekilde alabilir.Sonraki özellik çıkarımı ve model eğitimi için veri temelinin oluşturulması.

II. Veri Ön İşleme ve Anahtar Band Madenciliği

Orijinal hiperspektral veriler karanlık akım düzeltmesine, beyaz tablo düzeltmesine ve Savitzky-Golay düzeltmesine maruz kaldı.Modelleme analizi için 243 yüksek kaliteli bant seçildi.

Çalışmada, derin öğrenme yöntemleri kullanılarak, özellikle aşağıdakilerde yoğunlaşan, bakteriyel yaprak virüsüne duyarlı karakteristik bantları tam spektrumdan filtreledi:

• Yeşil Zirve Bölgesi (520-550 nm): Klorofil içeriğindeki değişikliklerle ilgilidir.
• Kırmızı Kenar Bölgesi (680-720 nm): Yaprak hücre yapısını ve stres durumlarını yansıtır.

Çekirdek bantların sadece yaklaşık% 8'ini kullanmak, ayrımcı bilgilerin çoğunu koruyabilir, modelin operasyonel verimliliğini ve tanıma istikrarını arttırırken veri boyutlarını azaltabilir.

III. Hastalık Tanıma Etkisi ve Uygulama Değeri

Bakteriyel yaprak boğazının sınıflandırılması ve tanınması görevi için, FS-IQ tarafından elde edilen spektral verilere dayanarak model doğrulama yapıldı:

• Küçük sayıda çekirdek bantı giriş olarak kullanılarak, sınıflandırma doğruluğu% 96'dan fazlasına ulaştı, bu da tam spektrumun doğrudan girişinden daha iyiydi.
• Denge dışı örneklerle senaryolar için, jeneratif yöntemlerle azınlık örneklerini genişlettikten sonra, modelin genel performansı %6~13 oranında iyileşti.
• Bant seçimi sonuçları, bitki fizyolojik değişikliklerinin yasalarına uygun olarak iyi mekanizmacı yorumlanabilirliğe sahipti.

FS-IQ hiperspektral kamerası, bu çalışmada aşağıdaki adaptasyon avantajlarını gösterdi:

• Zengin bantlar ve istikrarlı sinyal-gürültü oranı: Ana görünür-yakın kızılötesi aralığı kaplayan, hastalığın erken aşamalarında zayıf spektral farklılıkları yakalayabilir.
• Taşınabilir ve kullanımı kolay: Laboratuvar ve saha içi toplama için uygundur, ekin fenotipi analizi senaryolarına uyarlanır.
• Güçlü veri uyumluluğu: Çıktı spektrumları, özellik madenciliği ve model optimizasyonunu destekleyen derin öğrenme ve makine öğrenimi iş akışlarına doğrudan bağlanabilir.

IV. Özet

Pirinç bakteriyel yaprak hastalığının tahrip edici olmayan erken tespitini hedefleyen bu vaka, yüksek kaliteli spektral veriler elde etmek için FS-IQ hiperspektral kameraya güvendi.Akıllı algoritmalar ile birleştirilmiş., hassas bant ekstraksiyonu ve hassas hastalık tanıma sağladı, erken bitki hastalığı uyarısı ve hassas önleme ve kontrol için uygulanabilir bir teknik yol sağladı.

CHNSpec FS-IQ serisi hiperspektral kameraları, istikrarlı görüntüleme performansı ve kullanıcı dostu bir işletim deneyimi ile,Akıllı tarım gibi bilimsel araştırma ve endüstriyel senaryolara hizmet etmeye devam etmek, bitki fenotipleri ve gıda güvenliği, kullanıcıların karmaşık spektral bilgilerden etkili özellikleri çıkarmasına yardımcı olmak ve yıkıcı olmayan, verimli,Ve akıllı yollar..

Ürün Tavsiye: FS-IQ-VISNIR Taşınabilir Hiperspektral Kamera

• Spektral Aralık: 400-1000nm
• Spektral çözünürlük: 2.5nm
• Resim çözünürlüğü: 1920*1920
• Spektral Kanal Sayısı: 1200