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國產(chǎn)新型傳感器助力作物育種

發(fā)布時間:2024-01-15 09:52:00來源: 科技日報

  記者日前從北京市農(nóng)林科學(xué)院獲悉,國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心、北京市農(nóng)林科學(xué)院信息技術(shù)研究中心聯(lián)合中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機械研究所,成功研發(fā)出首款國產(chǎn)化新型視頻高光譜與點云“圖-譜合一”傳感器。該傳感器可高效且精準地捕獲作物的表型信息,為作物育種和精準農(nóng)業(yè)提供有力的技術(shù)支持。

  “該傳感器采用模塊化設(shè)計,將高光譜采集與三維點云測量融合,具有輕便敏捷的特點,適合輕小型無人機及地面移動平臺搭載使用。通過這一傳感器,科研人員可以快速獲取毫米分辨率的成像高光譜數(shù)據(jù),并同步獲得作物精細三維形態(tài)數(shù)據(jù),實現(xiàn)作物空間三維、光譜維、時間維的五維實時同步感知。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)遙感機理與定量遙感重點實驗室主任楊貴軍告訴記者。

  記者了解到,在技術(shù)方面,該傳感器取得了三大顯著突破?!笆紫龋捎脟a(chǎn)化像元級光譜濾光的快照式陣列分光技術(shù),實現(xiàn)了視頻級高速同步成像。該技術(shù)不僅克服了傳統(tǒng)線陣推掃高光譜儀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化整機的體積做到了業(yè)界最小,重量控制在3千克以內(nèi)?!睏钯F軍說。

  其次,該傳感器集成了先進的國產(chǎn)高精度測繪級激光雷達,采用獨特的三面塔鏡掃描結(jié)構(gòu)和高頻電機,每秒產(chǎn)生200—300個激光剖面。在相同飛行條件下,其點密度是傳統(tǒng)激光雷達的4—6倍,絕對空間位置精度優(yōu)于3厘米。這一技術(shù)可以實現(xiàn)田間作物莖葉分布、植株高度等作物精細三維表型解析,為作物育種提供更加精準的數(shù)據(jù)支持。

  “最后,該傳感器還實現(xiàn)了無人機等移動平臺上三維點云和高光譜圖像的高精度圖-譜融合。這一技術(shù)的幾何測量精度優(yōu)于1個像素,為農(nóng)作物育種表型技術(shù)從室內(nèi)走向室外、從單一‘形態(tài)結(jié)構(gòu)’走向‘功能—結(jié)構(gòu)’表型協(xié)同解析提供了有力支撐。”楊貴軍說。(記者馬愛平)

(責編:李雨潼)

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