植物种子表型成像系统——PhenoSeed HSI的核心部件包括均匀光源、光谱相机、电控移动平台(或传送带)、计算机及控制软件等部分。其工作原理是通过光源照射在放置于电控移动平台(或传送带)上的待测物体(样品),样品的反射光通过镜头被光谱相机捕获,从而实现自动化检测种子品质、光谱信息等功能。
主要技术参数
l成像方式:透射式光栅,既可内置推扫成像,又可外置移动平台扫描
l光谱范围:400-1000nm
l光谱分辨率(FWHM):≤3.5nm
l最小光谱采样间隔:≤0.7nm
l空间通道数:≥1200
l光谱通道数(可调):≥1024(1X)、526(2X)、256(4x)、128(8X)
l接口:USB3.0
l帧频:≥200 FPS
l最大DN值上限:≥65000(提供数据截图)
l探测器:高性能sCMOS,2048×2048(提供资料证明)
l具备自动调焦、自动曝光、自动扫描速度匹配
l标准高反射比校正白板,光谱范围:400-2500nm,标准校正白板反射比:≥0.98(@400nm波长)、≥0.98((@1000nm波长)、≥0.97(@1700nm波长)、≥0.90(@2500nm波长)(提供第三方计量院检测报告)
l校正白板尺寸:≥250mm×280mm
l像素大小:6.54 × 6.54 μm
l数据采集及预处理软件:相机参数设定与控制;光谱与影像数据查看功能;具备镜头校正、均一性校正、反射率校正功能,且能实现批处理;单波段灰度图像动态预览功能,可切换每波段时间间隔(ms) 具备高光谱相机厂家软件著作权(提供详细的软件功能截图,不提供不满足技术要求)
l测量参数:可获得植被的色素含量、营养元素(氮含量、氮积累量)含量、植被覆盖度信息、植被鲜重信息等。
l提供不少于8种单波段灰度图的分析功能、光谱角匹配,可设置光谱角度,截取指定波段数据:下限波长和上限波长、波形相似度匹配,可设置相似度,截取指定波段数据:下限波长和上限波长、可实现主成分分析(PCA)功能,选择输出主成分的数量、波段运算,提供多种植被指数计算功能:提供超过12中常用植被指数在高高光谱图像上计算方法,且可通过密度分割实现高光谱图像分类,高光谱图像数据分析软件需在同一款软件下完成(提供详细的软件功能截图,不提供不满足技术要求)
l动力单元:全自动传送带
l齿形带:PU
l传送带尺寸:周长 1990 mm,宽度 25mm,厚度 1.5 mm ,双根
l传送速度:0 – 500 mm/s 可调
l传送精度:≤0.1 mm
应用案例:
基于高光谱反射和透射成像技术测量南瓜籽含水量和尺寸大小
南瓜籽的反射和透射光谱:(a)所有样品的反射光谱;(b)平均反射光谱;(c)所有样品的透射光谱;(d)平均透射光谱
不同变量选择方法在不同数据集中保留的变量位置:(a)反射光谱;(b)透射光谱;(c)低级数据融合