Come scegliere una telecamera iperspettrale per i fenotipi delle piante?

I.  Gamma spettrale: la copertura completa è fondamentale
Le piante mostrano cambiamenti caratteristici in specifiche bande spettrali in diverse fasi di crescita e sotto diversi stress. Una buona telecamera iperspettrale per il fenotipo delle piante dovrebbe avere un'ampia gamma spettrale, che copra la luce visibile (400-700 nm), il vicino infrarosso (400-1000 nm) e persino le regioni dell'infrarosso a onde corte (900-2500 nm).

Ad esempio, CHNSpec Technology ha sviluppato una linea di prodotti che copre più regioni spettrali. Nelle bande della luce visibile e del vicino infrarosso, può essere ben utilizzata per monitorare lo stato di crescita delle colture perché sostanze come la clorofilla e l'acqua nelle foglie delle piante hanno evidenti caratteristiche di assorbimento e riflessione in queste bande. Analizzando le informazioni spettrali delle colture in questa banda, possiamo comprendere il loro contenuto di clorofilla e quindi determinare la loro efficienza fotosintetica e lo stato di salute. Nella banda dell'infrarosso a onde corte, è di grande importanza per rilevare i cambiamenti nel contenuto di acqua nei tessuti vegetali e identificare i componenti di alcune sostanze speciali. Come la serie FS1X di telecamere iperspettrali a scansione lineare di CHNSpec, offre più opzioni di regione spettrale dalla luce visibile all'infrarosso a onde corte, coprendo diversi intervalli come 400-1700 nm, che possono soddisfare i requisiti di gamma spettrale di vari studi fenotipici delle piante.

II.  Risoluzione: l'alta risoluzione cattura differenze sottili
La risoluzione è uno degli indicatori di prestazione fondamentali delle telecamere iperspettrali, inclusa la risoluzione spettrale e la risoluzione spaziale. La risoluzione spettrale determina la capacità della telecamera di distinguere caratteristiche spettrali simili. Per la ricerca fenotipica delle piante, un'alta risoluzione spettrale ci consente di catturare con maggiore precisione i sottili cambiamenti nelle caratteristiche spettrali delle piante. La risoluzione spaziale influisce sulla chiarezza e sul livello di dettaglio delle immagini catturate dalla telecamera. Quando si conducono ricerche sulla struttura morfologica e sulla tessitura delle foglie delle piante, le telecamere ad alta risoluzione spaziale possono fornire immagini più chiare, facilitando la misurazione accurata dei parametri morfologici delle piante come l'area fogliare e la forma delle foglie. Ad esempio, alcune telecamere ad alta risoluzione possono offrire una risoluzione spaziale di 1920×1920 o anche superiore, che può presentare chiaramente le strutture fini delle piante.

III.  Velocità di imaging: soddisfare i requisiti di diversi scenari
Nell'effettiva ricerca fenotipica delle piante, anche la velocità di imaging è molto cruciale. Se è necessario condurre un monitoraggio rapido di una vasta area di terreno agricolo o di un gran numero di piante in serre, o registrare i cambiamenti delle piante durante i processi dinamici (come la rapida risposta della fotosintesi), allora la velocità di imaging della telecamera diventa un importante fattore di considerazione.

La telecamera iperspettrale CHNSpec funziona eccezionalmente bene in termini di velocità di imaging, con una velocità di imaging a banda intera fino a 128 Hz. Quando viene adottata la tecnologia di elaborazione ROI (Region of Interest), la velocità di imaging può essere significativamente aumentata a 3300 Hz. Questa rapida capacità di imaging consente ai ricercatori di ottenere una grande quantità di dati di immagini spettrali delle piante in un breve periodo di tempo, soddisfacendo gli scenari applicativi con requisiti estremamente elevati per la velocità di rilevamento, come il monitoraggio della vegetazione su larga scala in natura e il monitoraggio fenotipico ad alto rendimento nell'automazione delle serre.

IV. Portabilità e facilità d'uso: adattabile a diversi ambienti di ricerca
Per i ricercatori che necessitano di condurre studi sul campo in natura o di spostare frequentemente i propri dispositivi tra siti diversi, la portabilità delle telecamere è di vitale importanza. Le telecamere iperspettrali portatili dovrebbero essere di dimensioni compatte e leggere, garantendo al contempo che le loro prestazioni rimangano inalterate.

Ad esempio, la serie FS-IQ di telecamere iperspettrali portatili di CHNSpec non solo supporta 1200 canali spettrali e una risoluzione spaziale di 1920×1920, ma consente anche un funzionamento rapido tramite un touchscreen da 5 pollici. Con una singola carica, può completare 300 misurazioni, rendendolo altamente adatto per le operazioni sul campo mobili. Il suo funzionamento è semplice e conveniente. Anche i tecnici non professionisti possono prenderci rapidamente la mano, migliorando notevolmente l'efficienza della ricerca.

V. Funzione di elaborazione e analisi dei dati: estrarre in profondità il valore dei dati
La grande quantità di dati ottenuti dalle telecamere iperspettrali richiede potenti capacità di elaborazione e analisi dei dati per l'interpretazione. Una buona telecamera iperspettrale per il fenotipo delle piante dovrebbe essere dotata di un software di elaborazione dati professionale, in grado di eseguire correzione, denoising, estrazione di caratteristiche e altre elaborazioni sui dati spettrali originali e fornire risultati di analisi dei dati intuitivi.

Alcuni software hanno anche funzioni come l'identificazione automatica di malattie e parassiti delle piante, la valutazione dello stato nutrizionale delle piante e la previsione delle rese delle piante. Attraverso l'apprendimento profondo e l'analisi di una grande quantità di dati spettrali delle piante, il software può stabilire modelli accurati, fornendo informazioni più approfondite e preziose per la ricerca fenotipica delle piante. Quando si sceglie una telecamera iperspettrale, anche il rapporto costo-prestazioni è un fattore che non può essere ignorato. Speriamo di ottenere apparecchiature ad alte prestazioni garantendo al contempo che il loro prezzo sia entro un intervallo ragionevole. Con il vantaggio della ricerca e dello sviluppo indipendenti nazionali, CHNSpec ha ridotto efficacemente i costi di ricerca e sviluppo e produzione dei prodotti. Pur garantendo le eccellenti prestazioni dei suoi prodotti, offre agli utenti scelte più convenienti. Inoltre, un sistema completo di assistenza post-vendita è altrettanto importante. Dall'installazione e messa in servizio del prodotto, alla formazione operativa, al supporto tecnico e alla garanzia di manutenzione durante il successivo processo di utilizzo, tutto richiede che il produttore risponda prontamente e fornisca servizi professionali. Solo in questo modo possiamo garantire che la telecamera rimanga in buone condizioni operative durante l'uso a lungo termine, fornendo un supporto continuo e stabile per il nostro lavoro di ricerca.

In conclusione, la scelta di una telecamera iperspettrale adatta alla ricerca fenotipica delle piante richiede una considerazione completa di molteplici aspetti come la gamma spettrale, la risoluzione, la velocità di imaging, la portabilità, le capacità di elaborazione dei dati, il rapporto costo-prestazioni e il servizio post-vendita. Solo valutando attentamente questi fattori in base alle proprie esigenze di ricerca e agli scenari applicativi reali si può selezionare una telecamera iperspettrale adatta a sé, fornendo un forte supporto tecnico per il lavoro di ricerca fenotipica delle piante e aiutandoci a ottenere risultati di ricerca più approfonditi nel campo della scienza delle piante.