+7 (495) 646-88-24
Rus
/Вопросы и ответы/Индекс растительности: измерение здоровья растений с помощью цифрового анализа изображений

Индекс растительности: измерение здоровья растений с помощью цифрового анализа изображений

За последние несколько десятилетий значительно увеличилось число показателей, которые существуют для измерения здоровья растений и растительности с помощью цифровых изображений. Ряд этих индексов можно разделить на шесть основных категорий: широкополосная зеленость, узкополосная зеленость, эффективность использования света, сухой углерод, пигмент листьев и содержание воды в куполе. Поскольку каждая категория достаточно широка и сложна, эта статья будет посвящена широкополосной зелени и визуальным индексам (VI), найденным в этой категории.

 

NDVI индекс растительности


Широкополосная экологичность - подход широкого спектра

Категория широкополосной зелени включает, как следует из названия, широкий спектр подхода к отражению растительности для определения ее здоровья. Индексы, найденные в этой категории, измеряют комбинации отражательной способности от листвы в определенных диапазонах длин волн в попытке определить концентрацию хлорофилла, обнаруженную в растительности. Определение концентрации фотосинтетического материала в растении имеет ключевое значение для определения его здоровья и потенциальных возможностей для роста. Путем измерения отражательной способности растительности длин волн зеленого и ближнего инфракрасного диапазонов (NIR) и сравнения ее с полосами поглощения растений (синим и красным) можно рассчитать ряд показателей здоровья в зависимости от наблюдаемых длин волн. Такие соотношения, или визуальные индексы (VIs), включают в себя: нормализованный разностный индекс растительности (NDVI), расширенный нормализованный разностный индекс (ENDVI), расширенный индекс растительности (EVI), индекс растительности хлорофилла (CVI) и индекс треугольной растительности (TVI), чтобы назвать несколько.

Эти ВП используют комбинацию красного, зеленого, синего и NIR-диапазонов света, которые отражаются от растительности, чтобы предоставить различные наборы информации для определения здоровья растения. Наиболее точный метод измерения ВП широкополосного зеленого цвета - это использование одной монохромной камеры и соответствующего фильтра для каждой полосы, которая должна быть рассчитана по уравнению индекса. Затем изображения совместно регистрируются с помощью программного обеспечения и проходят через уравнение индекса для определения здоровья растений. Затем они ложно окрашиваются с использованием справочной таблицы, напоминающей тепловую карту, чтобы проиллюстрировать здоровую растительность и точно определить области, где рост является неоптимальным.


NDVI - наиболее известный визуальный индекс

При более внимательном рассмотрении некоторых из упомянутых выше индексов, NDVI является, пожалуй, наиболее известным из всех ВИ, поскольку это простой и эффективный подход для анализа зеленой растительности. Для получения дополнительной информации о NDVI обратитесь к документу Lumenera: как выполнить анализ растительности с помощью одной камеры. Переходя к некоторым менее известным показателям, ENDVI (расширенный NDVI) - это более интенсивное в вычислительном отношении представление NDVI, которое учитывает синие, зеленые и NIR-полосы. Как упоминалось ранее, этот индекс лучше всего рассчитывать с использованием трех монохромных камер, каждая из которых оснащена фильтром для определения целевого канала. Тем не менее, последние разработки Midwestern Optical Systems (MidOpt) позволяют покрывать этот индекс одноцветной камерой, оснащенной тройным полосовым фильтром, предназначенным для длин волн 475 нм, 550 нм и 850 нм.

Вышеупомянутая таблица решений Lumenera для NDVI подробно описывает аналогичную алгебру фильтров и подчеркивает, что, удаляя блокирующий фильтр NIR цветной камеры и комбинируя отклик цветной камеры с тройным полосовым фильтром, каждый цветной канал камеры отвечает за отчетность по одному из них. из трех целевых длин волн. Затем данные вводятся в уравнение ENDVI для получения нормализованного индекса от -1 до +1, который затем кодируется цветом для представления здоровья растительности.


EVI - интересная альтернатива

Другой подход может быть изучен с использованием расширенного индекса растительности (EVI) в районах с густой листвой. Он использует информацию в синей полосе для дальнейшего улучшения расчетов NDVI путем коррекции атмосферных воздействий и фоновых сигналов почвы. EVI также использует ложное отображение данных в диапазоне от -1 до +1.

Для получения дополнительной информации о камерах, способных выполнять точное земледелие или измерять показатели растительности, пожалуйста, свяжитесь с экспертами по визуализации Lumenera. Они могут помочь с выбором камер, которые наилучшим образом соответствуют вашим требованиям, и они также могут помочь понять, какие настройки камеры возможны, чтобы помочь оптимизировать ваше конкретное решение (например, замена фильтра NIR на цветной камере со встроенной двойной камерой, полосовой или тройной полосовой фильтр). Напишите нам info@cameraiq.ru

 

 

© 2013 -2020 ООО «Камера Ай-Кью»
Отправить заявку
Нажимая кнопку "Отправить", я даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с условиями Пользовательского Соглашения