國產新型傳感器助力作物育種
記者日前從(cong) 北京市農(nong) 林科學院獲悉,國家農(nong) 業(ye) 信息化工程技術研究中心、北京市農(nong) 林科學院信息技術研究中心聯合中國科學院西安光學精密機械研究所,成功研發出首款國產(chan) 化新型視頻高光譜與(yu) 點雲(yun) “圖-譜合一”傳(chuan) 感器。該傳(chuan) 感器可高效且精準地捕獲作物的表型信息,為(wei) 作物育種和精準農(nong) 業(ye) 提供有力的技術支持。
“該傳(chuan) 感器采用模塊化設計,將高光譜采集與(yu) 三維點雲(yun) 測量融合,具有輕便敏捷的特點,適合輕小型無人機及地麵移動平台搭載使用。通過這一傳(chuan) 感器,科研人員可以快速獲取毫米分辨率的成像高光譜數據,並同步獲得作物精細三維形態數據,實現作物空間三維、光譜維、時間維的五維實時同步感知。”農(nong) 業(ye) 農(nong) 村部農(nong) 業(ye) 遙感機理與(yu) 定量遙感重點實驗室主任楊貴軍(jun) 告訴記者。
記者了解到,在技術方麵,該傳(chuan) 感器取得了三大顯著突破。“首先,它采用國產(chan) 化像元級光譜濾光的快照式陣列分光技術,實現了視頻級高速同步成像。該技術不僅(jin) 克服了傳(chuan) 統線陣推掃高光譜儀(yi) 圖像幾何畸變大校正難的問題,還將高光譜和激光雷達一體(ti) 化整機的體(ti) 積做到了業(ye) 界最小,重量控製在3千克以內(nei) 。”楊貴軍(jun) 說。
其次,該傳(chuan) 感器集成了先進的國產(chan) 高精度測繪級激光雷達,采用獨特的三麵塔鏡掃描結構和高頻電機,每秒產(chan) 生200—300個(ge) 激光剖麵。在相同飛行條件下,其點密度是傳(chuan) 統激光雷達的4—6倍,絕對空間位置精度優(you) 於(yu) 3厘米。這一技術可以實現田間作物莖葉分布、植株高度等作物精細三維表型解析,為(wei) 作物育種提供更加精準的數據支持。
“最後,該傳(chuan) 感器還實現了無人機等移動平台上三維點雲(yun) 和高光譜圖像的高精度圖-譜融合。這一技術的幾何測量精度優(you) 於(yu) 1個(ge) 像素,為(wei) 農(nong) 作物育種表型技術從(cong) 室內(nei) 走向室外、從(cong) 單一‘形態結構’走向‘功能—結構’表型協同解析提供了有力支撐。”楊貴軍(jun) 說。(記者馬愛平)
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