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红外热成像仪成像技术走智慧进农业生产

日期： 2021-06-02 10:13:20.0

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红外热成像仪成像技术应用于农业生产方面已有很多，刚开始用于园艺产品的分析和苹果损伤的发现和植物健康状况的评估。目前，已被广泛应用于农业和园艺中的贮藏室的设计和控制以及蔬菜的保鲜贮藏、对一些敏感的生物产品进行质量评估和控制，对农作物的生理衰变的检测在水果和蔬菜成熟时期，通过热成像对其进行热温的测定往往可以评估气候对其的胁迫。还有水果和蔬菜新鲜程度的评估、植物不同部分受虫害的影响、苹果成熟程度，糖分及种间的差异的鉴定、空气对流量的测定等当今高科技技术已成为新的产业和投资热点，创造了亿万的财富和无法预计的社会效益。

红外热成像仪

农作物在生长过程中受环境和气候的影响较大，并在农产品的质量和产量上直接反映出来。因此，及时获取农作物的相关信息对农业生产的调控起到了积极的信息参考作用。运用高分辨率的红外热像仪，可以快速、准确地测定农作物表面温差变化，并同步监测环境因子(土壤水分含量和气候条件)，实时监测农作物的生长状况，以探索环境因子对农作物生理指标的影响，从而预测植物的生长趋势，并及时反映作物是否收到干旱、高温等环境的胁迫和生理胁迫。

红外热成像仪

以红外热成像仪热成像技术为核心的红外遥感可以大面积农作物的生长情况、有无病虫害以及产量估算等方面提供可靠而及时的情报，各种农作物有不同的吸收、反射和辐射光谱特征。这种光谱特征不仅表现在各种农作物在同一光谱区的反射不同，而且同一种作物在不同的光谱区的反射(辐射)也有显著的差别，甚至同一种作物在不同的季节、不同的地区以及不同的太阳照射角度下，它的反射光谱也各不相同，正是这种不同的光谱特征为确定作物的长势和监督作物的病虫害提供了依据。也正是根据这些对作物不同时期的长势的季节、不同的地区以及不同的太阳照射角度下，它的反射光谱也各不相同。正是这种不同的光谱特征为确定作物的长势和监督作物的病虫害提供了依据。也正是根据这些对作物不同时期的长势进行监视，从而判断各个时期生长状态以达到提前对最终的作物产量估算，从而为农产品的运输、贮藏、加工、市场调度和国际贸易等方面的工作带来便利。红外遥感是快速、大面积测试作物各种状态的现代化手段，其优势在于无接触地逐个单元对地物“观察”，无需采样统计与后处理.遥感人的眼睛延伸。遥感比眼睛功能更强之处在于它能将地物对阳光的反射与自身的辐射光分解为各个波段分别成像，还能够对人的视觉范围以外的红外光或长波的电磁波摄影成像将波段分解越细，越能够将看似颜色一样的地物如雪与石灰、水稻与小麦区分开来。

红外热成像仪

现在所推进的研究，不仅仅是通过对温度数据的积累可以测量到整体的温度分布，还希望能够实现仅针对特定区域的日照时间长短等农作物信息的 “可视化”。在气候环境变化方面，往往会根据常年情况进行预测，但现实情况是常常会与预测发生很大偏差。但人们期待着，如果通过长期安装固定式摄像头，能够实时且定期地同时采集到温度数据、热成像以及可视图像的话，则今后就有可能实现更加有的放矢，即以完全顺应环境变化的形式、根据不同环境情况来施投肥料或养分。以大米为例，如果在大米成熟阶段遇到持续高温天气，会发生所谓的“高温障碍”，也就是会形成大量的未成熟白色米。

红外热成像仪

而发生这种情况也不仅仅全部是由于气温高所导致的，农业人员的浇水或施肥管理没有跟上也是原因之一。大米如果发生这样的“高温障碍”，其本身的等级将受到很大的影响。而针对这种情况，如果通过导入红外热成像仪摄像机，实时获取到温度分布或热成像数据，可以发现大米成长与“高温障碍”发生趋势的关联性的话，则有可能通过尽早地采取对策，营造出适合大米成长的环境，将大米所受的损失控制在最小的限度之内。另外，通过对温度数据的积累，可以了解到禾苗或稻叶的日照时间及温度分布情况，进而通过提供与其相对应的灌水量，也可以减轻大米所受到的损失。更进一步的话，人们期待着数据积累还可以成为在明年、后年是否提早或推迟进行育苗的判断依据，也就是可以对仅仅靠人类生产经验所无法对应的部分进行有数据依据的补足。

随着机器视觉技术、敏感摄影技术及图像处理技术的发展，红外热成像仪技术在现代农业中的应用范围逐渐拓宽，但是仍然存在一些问题和困难有待进一步探讨和研究。

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