Трансформационное влияние гиперспектральной визуализации на фенотипирование растений на примере PhenoTrait

Компания PhenoTrait Technology Co. Ltd., ведущий поставщик решений для систем фенотипирования растений, базирующаяся в Пекине, внедрила гиперспектральные камеры Specim для улучшения фенотипирования растений. Используя технологию гиперспектральной визуализации Specim, компания PhenoTrait разработала ультрасовременную платформу для высокопроизводительного фенотипирования растений на основе отслеживания под названием TraitDiscover, основанную на революционной концепции "От датчика к растению". Это позволило более эффективно и точно собирать данные о растениях, внося значительный вклад в сельскохозяйственные исследования и производство.

Изображение 1 – Платформа TraitDiscover в Северо-Восточном сельскохозяйственном университете, оснащенная гиперспектральными камерами Specim FX10 и FX17 для высокопроизводительного фенотипирования растений

Платформа TraitDiscover от PhenoTrait: прорыв в мониторинге растений

В основе платформы TraitDiscover лежат гиперспектральные камеры Specim FX10 и Specim FX17, которые фиксируют информацию о полном спектре растений. Эти камеры охватывают широкий диапазон длин волн, от видимого и ближнего инфракрасного диапазона (VNIR) до ближнего инфракрасного диапазона (NIR). Используя эти устройства в сочетании с трехосевой автоматизированной системой управления PhenoTrait и другими современными датчиками, платформа обеспечивает многоисточниковый многомерный подход к сбору данных с высокой пропускной способностью.

Основная цель PhenoTrait - быстро и неинвазивно собирать критически важную информацию о росте, здоровье и физиологическом статусе растений. Этот прорыв в неразрушающем анализе растений означает, что биохимические характеристики растений могут быть точно измерены, и теперь возможно обнаружение вредителей и болезней на ранних стадиях до появления визуальных симптомов. Это особенно ценно для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и управления сельскохозяйственными рисками.

Гиперспектральная визуализация и фенотипирование растений

Гиперспектральные камеры Specim FX10 и FX17 играют ключевую роль в этом процессе. Благодаря возможности сбора гиперспектральных данных высокого разрешения, они позволяют исследователям отслеживать различные вегетационные индексы, включая нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI), индекс фотохимического отражения (PRI) и индекс хлорофилла. Эти индексы дают ключевую информацию о здоровье растений, скорости роста и состоянии воды. Кроме того, рассчитывая такие параметры, как содержание хлорофилла и азота в растительном покрове, платформа PhenoTrait может предложить высокоточные оценки, которые необходимы для оптимизации ухода за растениями.

Включив систему AISAFenix от Specim для мониторинга в воздухе, которая охватывает как диапазоны VNIR, так и SWIR, PhenoTrait еще больше расширила свои возможности фенотипирования растений. Эта бортовая система может быстро сканировать большие сельскохозяйственные поля и предоставлять точные спектральные данные, улучшая процессы принятия решений фермерами и учеными-аграриями.

Помимо использования специальных камер, PhenoTrait интегрировала передовые технологии фенотипирования растений и разработала специализированные программные средства для анализа и визуализации данных. Такое сочетание технологий предлагает нашим клиентам комплексное и высокоэффективное решение для мониторинга установок.

Изображение 2 – Гиперспектральная съемка соевых бобов

Высокопроизводительный сбор данных и обнаружение вредителей

Одним из наиболее значительных преимуществ использования технологии гиперспектральной визуализации при фенотипировании растений является способность точно обнаруживать даже мельчайшие изменения в растениях на спектральном уровне. Возможность раннего обнаружения имеет решающее значение для мониторинга роста растений, выявления болезней и повышения урожайности. Для PhenoTrait эти результаты особенно ценны, поскольку они приводят к принятию более обоснованных сельскохозяйственных решений и совершенствованию методов управления растениеводством.

Камеры Specim позволяют платформе получать изображения с высоким разрешением, вычислять вегетационные индексы с предельной точностью и выполнять неинвазивный комплексный анализ физиологии растений. Это позволяет PhenoTrait отслеживать полный цикл роста растений, от прорастания до сбора урожая, одновременно выявляя критические факторы окружающей среды, влияющие на продуктивность сельскохозяйственных культур.

Изображение 3 – Настольная система гиперспектральной визуализации семян, совместимая с камерами Specim FX10 и FX17 для детального анализа семян

Почему PhenoTrait выбрал Specim?

Доктор Дэвид Хан, основатель PhenoTrait, выделил несколько соображений, лежащих в основе их решения сотрудничать со Specim:

• Технологические инновации

Гиперспектральные камеры Specim, такие как FX10 и FX17, представляют собой передовые технологии получения гиперспектральных изображений. Их высокая чувствительность и точное спектральное разрешение делают их незаменимыми инструментами как для научных исследований, так и для промышленного применения

• Тесное сотрудничество и поддержка на местном уровне

На протяжении всего проекта Specim демонстрировала открытость к общению и дух сотрудничества, а также превосходную местную техническую поддержку в Китае. Эта быстрая и отзывчивая поддержка внесла значительный вклад в успех платформы TraitDiscover

• Высококачественные продукты

Продукты Specim известны своим превосходным качеством изображения и стабильной производительностью, что обеспечивает надежный сбор данных для проектов PhenoTrait

• Совместная разработка

Благодаря тесному сотрудничеству со Specim, PhenoTrait смогла совместно разрабатывать решения, адаптированные к их конкретным прикладным потребностям. Это тесное партнерство повысило конкурентоспособность продукции обеих компаний и повысило ценность для клиентов PhenoTrait

Доктор Хан далее подчеркивает это, говоря: “Передовые технологии Specim и качество продукции в области гиперспектральной визуализации сыграли важную роль в нашей работе. Гиперспектральные камеры FX10 и FX17 с их высокой чувствительностью и точным спектральным разрешением стали незаменимыми инструментами как в научных исследованиях, так и в промышленном применении. Помимо производительности оборудования, местная техническая поддержка и сервисное обслуживание Specim в Китае сыграли важную роль в обеспечении бесперебойного продвижения наших проектов и стимулировании инноваций в наших технологических разработках”.

Изображение 4 – Компания PhenoTrait интегрирует камеру Specim FX10 в систему фенотипирования в Академии сельскохозяйственных наук провинции Цзилинь

Будущее Phenotrait с гиперспектральной визуализацией

Успешное внедрение платформы TraitDiscover побудило PhenoTrait продолжить изучение потенциала технологии гиперспектральной визуализации. По мере развития технологий и увеличения рыночного спроса PhenoTrait планирует расширить свой бизнес за счет более широкого спектра мониторинга растений и сельскохозяйственного анализа, что позволит ей удовлетворять растущие потребности сельскохозяйственной отрасли.

Заключение

Используя возможности передовых камер гиперспектральной визуализации Specim, PhenoTrait изменил фенотипирование растений. Сочетание инновационного программного обеспечения, точного и высокопроизводительного сбора данных и тесного сотрудничества со Specim позволило PhenoTrait предоставлять беспрецедентную информацию о росте, состоянии растений и выявлении болезней.