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植物病虫害监测的精准之眼:彩谱科技高光谱相机深度解析
发布时间:2025-10-31
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在现代农业生产中,植物病虫害的早期发现与精准识别是保障产量与品质的核心环节。传统监测依赖人工巡查与化学检测,存在滞后性强、破坏性大、覆盖范围有限等痛点。高光谱成像技术的出现实现了病虫害监测的革命性突破,而彩谱科技作为该领域的代表性企业之一,其高光谱相机凭借卓越性能成为农业从业者的重要选择之一。

彩谱FS60-C无人机高光谱.png

一、高光谱技术:病虫害监测的科学内核

高光谱相机的核心优势源于其对“光谱指纹”的精准捕捉。健康植物的叶片因叶绿素含量、细胞结构稳定,在可见光至近红外波段会形成特征反射曲线——绿光反射率高、红光吸收强、近红外反射剧烈上升形成“红边”特征。当植物遭受病虫害侵袭时,叶绿素降解、细胞结构破坏等生理变化会导致光谱曲线发生显著改变:红光反射率升高、近红外反射减弱、“红边”位置向短波方向偏移。

彩谱科技高光谱相机通过采集连续窄波段的光谱图像,构建包含空间信息与光谱信息的三维数据立方体,结合支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)等算法模型,可实现病虫害的早期预警、种类识别与严重度评估,检测准确率较高,且全程无损、快速高效,精准解决了传统监测的诸多弊端。

二、彩谱科技高光谱相机的核心竞争力

全谱段高精度,捕捉细微变化

彩谱科技相机的光谱分辨率可达2.5nm,能捕捉到病虫害胁迫引发的微小光谱差异。以FS-13型号为例,其覆盖400-1000nm可见光至近红外波段,包含1200个光谱通道,可精准识别叶绿素含量的变化,实现病害发生前的生理胁迫预警。搭配高信噪比(SNR峰值达600:1)的成像器件,即使在复杂光照条件下也能输出稳定清晰的光谱数据。

彩谱高光谱相机FS-1X系列.png

多场景适配,覆盖全产业链

针对不同农业场景需求,彩谱科技构建了完善的产品矩阵。从实验室的精准分析到田间的大范围巡查,从温室作物到森林植被,均有专属解决方案。其产品支持无人机搭载、手持操作、固定架装等多种使用模式,配合轻量化设计与低功耗技术,可满足多样化监测需求。

软硬件协同,实现即采即用

彩谱科技自主研发的FigSpec Studio软件为数据处理提供强大支撑,内置NDVI(归一化植被指数)、PRI(光化学植被指数)等多种植被指数算法,可实时量化作物健康状态。软件支持反射率校正、区域校正批处理,还可导入自定义分析模型,实现从数据采集到病虫害识别的全流程自动化,无需专业数据分析能力即可快速上手。

三、核心型号推荐:适配不同监测需求 

实验室精准分析之选:FS-13高光谱相机

FS-13是彩谱科技的代表性产品,专为近距离高精度监测设计,光谱范围400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,全谱段采集速度达128fps,波段选择后可提升至3300fps。在番茄灰霉病早期检测中,该型号通过捕捉551nm、720nm等特征波段变化,结合ANN模型实现较高的识别准确率。其多区域波段选择功能可聚焦病虫害敏感波段,大幅提升数据分析效率,广泛应用于温室作物监测与农业科研领域。

大田大范围巡查之选:FS60-C无人机高光谱系统

针对大面积农田、森林等场景,FS60-C无人机高光谱测量系统重要工具。该系统适配大疆M400飞行平台,采用自研低功耗算法,在保证续航的同时实现高稳定性光谱采集。其光谱分辨率2.5nm,配合GPS-RTK导航系统,可实现厘米级定位的区域化监测。在甘蔗黑穗病监测中,该系统单日可覆盖数百亩农田,精准识别发病中心并绘制扩散热力图,为统防统治提供精准依据。地面站支持实时航线规划与数据预览,单人即可完成全套操作,极大提升了监测效率。

彩谱高光谱相机搭载大疆无人机400.png

近红外专项监测之选:FS-15短波红外相机

对于需要深度分析植物内部生理状态的场景,FS-15型号展现出独特优势。其覆盖900-1700nm短波近红外波段,全谱段采集速度达579fps,可穿透叶片表层,检测细胞水分含量与内部病变。在菜青虫生命状态监测中,该相机通过分析1200nm附近的光谱特征,能精准区分虫害活跃期与蛰伏期,为精准施药提供时序依据。其紧凑设计既适配实验室工作台,也可搭载移动设备进行田间机动监测。

四、实战验证:农业场景的应用价值

在西兰花农药残留与病虫害协同监测项目中,彩谱FS-13相机通过采集458-818nm特征波段数据,结合极限学习机算法,对霜霉病与蚜虫侵害的识别准确率较高,同时实现低浓度农药残留的定量检测。在水稻纹枯病研究中,该型号捕捉的769nm波段反射率变化,可提前数天预警病害发生,使防治成本大幅降低。

彩谱科技高光谱相机不仅满足规模化农业生产需求,更成为科研机构的重要工具。其产品支持ENVI等主流数据分析软件,可灵活对接各类算法模型,为植物病理学研究提供高质量数据支撑,已广泛应用于高校作物胁迫机理研究与农业科学院的病虫害预警系统建设。

 从实验室的微观分析到田间的宏观监测,彩谱科技高光谱相机以精准、高效、易用的核心优势,为植物病虫害监测提供了新的技术参考。无论是保障粮食安全的大田种植,还是提升品质的经济作物栽培,彩谱科技都能提供定制化的高光谱解决方案,成为现代农业迈向精准化、智能化的关键支撑。


高光谱相机系列

  • 机载全光谱高光谱相机FS-6B
    机载全光谱高光谱相机FS-6B
    全波段机载高光谱成像系统的光谱范围:400-2500nm,集成VISNIR和SWIR两 套高光谱相机,其中VISNIR(400-1000nm)空间通道达1920,光谱通道达1200,光谱分辨率优于2.5nm,SWIR(900-2500nm)空间通道达640,光谱通道达250,光谱分辨率优于10nm。整套设备采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面阵列相机结合、消色差镜头、超轻机身材料满足伪装与反伪装军事领域,土壤成分检测,矿石勘测、现代精细农业林业等生态环境监测应用的需求。
  • 高光谱相机(线扫描)FS1A系列
    高光谱相机(线扫描)FS1A系列
    彩谱高光谱相机(线扫描)FS1A系列,光谱范围 900-2500nm,波长分辨率≤10nm,含≥250个光谱通道、≥640个空间通道,采用MCT探测器与斯特林制冷,帧频 200fps,接口为USB3.0,兼容spe、hdr等数据格式。广泛应用于成分识别、农产品质量分析、无损岩心扫描、文博检测等领域,拥有自主知识产权。
  • 全光谱高光谱成像仪FS-2A
    全光谱高光谱成像仪FS-2A
    FigSpec®系列成像高光谱相机采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面 阵列相机、结合内置扫描成像及辅助摄像头技术,解决了传统高光谱相机需外接推 扫成像机构及调焦复杂等难以操作的问题。可与标准C接口的成像镜头直接集成实现光谱影像的快速采集。
  • 智能机载高光谱机巢系统
    智能机载高光谱机巢系统
    在国家大力推进生态环境监测网数智化转型的战略背景下,生态环境部发布的《国家生态环境监测网络数智化转型方案》明确提出,要以无人运维、智能采样、黑灯实验室、立体遥测为标志,在重点区域率先探索新一代监测网络。彩谱科技积极响应政策号召,凭借深厚的技术积累与敏锐的市场洞察力,重磅推出智能机载高光谱机巢系统,以创新科技赋能生态环境监测,为行业带来全新解决方案。
  • 工业在线高速短波红外高光谱相机
    工业在线高速短波红外高光谱相机
    FS-19S/19M/19X是彩谱专为工业分选领域推出的在线高速短波红外高光谱相机,其高频率特点满足工业领域对扫描速度的要求,坚固的结构和紧凑的机身也使其安装场景更加灵活。
  • 日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    彩谱科技推出的DS-700A、DS-700C和DS-26D三款便携式分光测色仪,满足各行业品质控制需求,具有极高的精度和稳定性,且具有智能校准、数据管理系统等创新功能,适合多种工业场景。
  • FS-500/600/620多光谱相机
    FS-500/600/620多光谱相机
    FS-500由4通道多光谱和1个RGB组合,RGB有效像素高达830万。FS-600具有6通道多光谱,有效像素可以达到130万像素。FS-620由4通道多光谱、1个RGB和1通道热红外LWIR组合。
  • FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100常规手持式地物光谱仪,波长范围为300~1100 nm,具有性价比高,测量快速、准确,操作简单等特点,适用于植被研究、林业科学、农业调查等各领域应用。FS-9200除了常规手持式地物光谱仪的功能外,波长范围拓宽至300~1700nm,电池续航时间更久,还可以用于水体研究、气候变化研究和生态系统中,用于监测水体的质量和变化,以及研究气候变化对生态系统的影响。FS-9300地物波谱仪波长范围为300~2500nm,可搭配瞄准式手枪、接触式手柄等配件使用,拥有更多功能,适用于更多场景。
  • VIS-NIR-SWIR高光谱分析系统
    VIS-NIR-SWIR高光谱分析系统
    VIS-NIR-SWIR(400-1700nm)高光谱分析系统单传感器光路实现(400-1700nm)高光谱探测;光谱分辨率小于18nm ;空间分辨率640;
  • 无人机高光谱激光雷达测量系统 FS64-UCR
    无人机高光谱激光雷达测量系统 FS64-UCR
    FS60-UCR系列无人机高光谱激光雷达测量系统是一款多功能无人机检测设备,集激光雷达和高光谱成像为一体,获得激光雷达和高光谱图像数据。
  • 便携式高光谱相机FSIQ系列
    便携式高光谱相机FSIQ系列
    FigSpec®FSIQ系列便携式高光谱相机是一款内推扫高光谱相机,波长范围400-1700nm,光谱分辨率(FWHM)可达2.5nm,空间分辨率高达1920*1920,光谱通道数量高达1200,通过5寸触摸屏显示和操作,分辨率1280*720主要功能工作模式:高精度成像测量模式、PC操控模式、线扫描模式用户调整:用户可以对曝光时间,合并方式,ROI区域进行
  • 云台高光谱测量系统
    云台高光谱测量系统
    FS系列云台高光谱测量系统是结合高光谱相机和云台设备的测量系统,可实现对拍摄区域的实时监控,支持自动扫描,网络连接。可应用于河道、湖泊、林业、农业、塔基等基于高光谱技术的分析检测领域产品特点光谱范围:390-1010nm光谱通道数:1200光谱分辨率:2.5nm云台水平范围:360°云台垂直范围:正90°~负90°网络连接:支持
  • FS-50系列多光谱相机
    FS-50系列多光谱相机
    FigSpec FS-50系列是彩谱科技公司推出的新一代无人机载多光谱相机,适配大疆M350/M300RTK飞行平台,具有30-180个光谱通道,2K分辨率。 满足精准农业、军事国防和国土安全、灾害防治林业监测、河湖生态、目标识别等多种行业应用需求。一、产品特点●超高光
  • 高光谱相机(线扫描) FS1X系列
    高光谱相机(线扫描) FS1X系列
    FigSpec®FS1X系列高光谱相机包含可见光(400-700nm)、可见光近红外(400-1000nm)、可见光近红外短波红外(400-1700nm)、短波红外(900-1700nm)、短波红外(1400-2500nm)5种光谱区域,广泛应用于印刷,纺织等各种工业制品的表面颜色纹理检测(颜色测量单像素重复性可达dE*ab<0.1),成分识别,物质鉴别,机器视觉,农产品品质等领域。
  • 成像高光谱相机 FS2X系列
    成像高光谱相机 FS2X系列
    FigSpec®系列成像高光谱相机采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面阵列相机、结合内置扫描成像及辅助摄像头技术,解决了传统高光谱相机需外接推扫成像机构及调焦复杂等难以操作的问题。可与标准C接口的成像镜头或显微镜直接集成,实现光谱影像的快速采集。可见光/近红外:· 光谱范围:400-1000

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