IQ-Thermo携帯型高分光イメージング及び赤外熱イメージングシステム

本システムは携帯性、軽量性、インテリジェント化、すぐに使用可能、オンライン測定、リアルタイム分析の特徴によって、実験室や野外などの多種のシーンに広く適用され、葉または冠層の水平スペクトル反射と温度に対して高解像度イメージングを行うことによって、高速無損、高フラックス原位置生態リモートセンシングモニタリング、植生生物および非生物ストレスモニタリング、植物蒸散および気孔導度研究、生物多様性モニタリングなどに応用でき、特に葉および冠層スケール植生モニタリング、種多様性調査、環境および生態系動態変化などに重要な意義を持つ。

本システムは主にスペクトルイメージングセンサと携帯台から構成され、イメージングセンサは内蔵プッシュスキャン知能高スペクトルイメージングユニットとLWIR赤外熱イメージングユニットを含む。高スペクトルイメージングユニットは収集、分析処理、結果可視化などの機能特徴を一体（ALL-IN-ONE）に集め、IP等級防護と全自動運転特徴を備え、WiFiを内蔵して遠隔制御ができ、無人機の見守り作業を実現する。2018年のドイツデザイン協会の「レッドドットデザイン賞」である国際公認のグローバルインダストリアルデザイントップ賞を受賞し、2年連続で「inVISIONグローバルトップクリエイティブ賞」を受賞した。赤外線熱イメージングユニットは640×512 pxまでの画素分解能と0.03℃の超高感度を有し、その低エネルギー消費、軽量、堅牢な構造設計は野外の複雑で厳しい条件下でのその場監視シーンに完璧に適している。

応用分野：

光合成研究と植生ストレス研究、農業、林業、生態系モニタリングなどの分野に適用する。研究内容は光合成活性、ストレス応答、病虫害モニタリング、農地測量・製図及び一般調査などに関連する

ü 野外におけるその場生態リモートセンシングモニタリング

ü 病虫害のモニタリングと予防・治療

ü 森林資源調査評価

ü サンプル高フラックスリモートセンシングモニタリング

ü 植物表現型と形態学の研究

ü 作物生産量の評価及び農作物のモニタリング

ü 作物の干ばつストレス監視及び灌漑管理

ü 農地測量・製図及び農業調査

ü 作物育種及び耐性スクリーニング

ü 生物多様性及び種資源調査

作物クラウン層温度解析

機能の特徴

§ システム化された一体型設計で、軽量で携帯性があり、野外のその場の生態調査に適している

§ 400〜1000 nm帯をカバーするインテリジェント化高分光イメージングセンサにより、数十植え付け被指数画像を計算することができる

§ 高性能赤外線熱イメージング測温システム、温度分解能0.03℃、温度データ専門分析ソフトウェアを搭載し、興味のある領域の温度動的変化曲線を抽出する

§ 高スペクトル撮像センサはGPSモジュールを備え、異なる地理位置のデータ融合分析に便利である

主な技術指標：

1、 システム化されたステント設計：全太陽スペクトル二光源、イメージングユニット、雲台及び三脚ステントを一体化し、重さ約5 kg、携帯組立、操作しやすい

2、 400-1000nmインテリジェント高スペクトルイメージング：スペクトルデータ収集、自動スキャンイメージング、自動分析処理、可視化分析結果などの機能を一体化し、スペクトル特徴曲線の作成Appを通じてカメラに直接応用し、性状快速スクリーニング、検査、識別などの機能を行うことができる

a) 絞りF/1.7

b) スペクトル分解能7 nm

c) スペクトル帯域：204、オプションのBin 2 xとBin 3 x

d) 内蔵GPS、各高スペクトルデータキューブはすべて地理タグを持参し、正確な測位、多源情報融合分析に便利である

e) 複雑な処理なしで分析結果を迅速かつリアルタイムに表示するSAMアルゴリズムを内蔵

f) 4.3インチタッチスクリーン+13個の物理ボタンを持参し、迅速かつリアルタイムに測定分析して結果を得ることができる

g) USBまたはWIFI遠隔制御機能を備え、USBケーブルまたは無線WIFIを通じてソフトウェア中でカメラの運転を制御することができる

3、7.5-13.5μm赤外線熱イメージングイメージング、非冷凍赤外線焦点平面検出器、640×512画素、工場出荷時黒体キャリブレーション、内蔵NUCキャリブレーション、キャリブレーション証明書温度分解能0.03℃、9/30/60 Hzオプション

a) 温度測定範囲：-25℃〜+150℃または+40℃〜+550℃、オプション1500℃

b) 温度感度≦0.03℃（30 mK）@30℃、

c) データ転送：USB-3またはGigEギガビットイーサネット

d) 光学レンズ、オプションで6.8 mm、9 mm、13 mm、19 mmレンズを搭載

e) 任意に選択できる14種類のパレットを備え、多様化したサーモイメージング偽カラーの設定が可能

f) 等温モード、温度警報、ROI分析、温度断面、3 D温度表示、出力報告などの機能を備える

g) CSV、非放射JPEG、放射JPEG、放射ビデオ、AVI、MP 4などのフォーマット出力をサポートする

h) 保護レベル：IP65，野外での過酷な条件下での適用

野外使用写真

インストールトレーニング

熱イメージングソフトウェアスクリーンショット（左）高スペクトルデータ解析スクリーンショット（右）

擬南マスタード表現型解析のための高スペクトル（ケース）

参考文献：

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2) Xiao Z , Wang J . Rapid Nondestructive Defect Detection of Scindapsus aureus Leaves Based on PCA Spectral Feature Optimization[J]. IOP Conference Series Earth and Environmental Science, 2020, 440:032018.

3) Detection of Diseases on Wheat Crops by Hyperspectral Data

4) Barreto, Abel & Paulus, Stefan & Varrelmann, Mark & Mahlein, Anne-Katrin. (2020). Hyperspectral imaging of symptoms induced by Rhizoctonia solani in sugar beet: comparison of input data and different machine learning algorithms. Journal of Plant Diseases and Protection. 10.1007/s41348-020-00344-8.

5) Sajad Kiani, Saskia M. van Ruth, Leo W.D. van Raamsdonk, Saeid Minaei. Hyperspectral imaging as a novel system for the authentication of spices: A nutmeg case study. LWT - Food Science and Technology. 104(2019)61-69.

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7) Yuan, X.; Laakso, K.; Davis, C.D.; Guzmán Q., J.A.; Meng, Q.; Sanchez-Azofeifa, A. Monitoring the Water Stress of an Indoor Living Wall System Using the “Triangle Method”. Sensors 2020, 20, 3261.

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