Search
  • DroneAgronomics

Η δύναμη της πολυφασματικής κάμερας


Η υπέρυθρη ακτινοβολία (IR) γενικά γίνεται αισθητή από εμάς σαν ακτινοβολούμενη θερμότητα. Το βασικότερο φωτοσυνθετικό όργανο των φυτών, το φύλλωμα, αντανακλά την IR σε μια άμεση και θετική σχέση με την υγεία των φυτών και την ευρωστία, δηλαδή πιο ενεργή φωτοσύνθεση = πιο έντονη αντανάκλαση υπέρυθρων. Δεν μπορούμε να δούμε τις υπέρυθρες με τα μάτια μας, αλλά ο αισθητήρας της κάμερας μπορεί να τις ανιχνεύσει όπως εμείς μπορούμε να αντιληφθούμε το ορατό φως.

Μια πολυφασματική κάμερα λειτουργεί με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί μια απλή ψηφιακή κάμερα, με μερικές όμως σημαντικές διαφορές.

Γενικά, μια απλή ψηφιακή κάμερα διαθέτει έναν αισθητήρα με τρία στοιβαγμένα στρώματα - το καθένα είναι ευαίσθητο αποκλειστικά σε κόκκινο, πράσινο ή μπλε (RGB). Ο αισθητήρας αυτός χωρίζεται σε εικονοστοιχεία (pixels) που είναι η στοιχειώδης μονάδα μιας ψηφιακής εικόνας. Κάθε εικονοστοιχείο, όταν εκτίθεται στο φως, καταγράφει ψηφιακούς αριθμούς - μια έκφραση της έντασης του φωτός που ανιχνεύει κάθε στρώμα στο χρώμα στο οποίο είναι ευαίσθητο. Έτσι, κάθε εικονοστοιχείο σε μια εικόνα RGB έχει τρεις τιμές, για παράδειγμα, (150, 34, 231), που αντιστοιχούν σε (κόκκινο, πράσινο, μπλε).

Ωστόσο, μια πολυφασματική κάμερα διαθέτει τέσσερις (ή περισσότερους) ξεχωριστούς αισθητήρες, που ο καθένας είναι δεκτικός μόνο σε ενέργεια εντός ενός συγκεκριμένου εύρους μήκους κύματος. Επομένως, αντί για τρεις τιμές, κάθε αισθητήρας θα αναφέρει μόνο μία τιμή ανά εικονοστοιχείο όταν καταγράφεται μια εικόνα. Μια τυπική ρύθμιση είναι η εξής: ένας αισθητήρας συλλέγει μόνο το φως στην περιοχή κόκκινου μήκους κύματος, ένας στο πράσινο, ένας στο μπλε και ένας στο υπέρυθρο - αποδίδοντας τέσσερις ξεχωριστές εικόνες. Αυτό επιτρέπει πολύ πιο ακριβή καταμερισμό χρωμάτων.

Κατά τη διάρκεια της ανάλυσης της υγείας της βλάστησης, κάθε μία από τις τέσσερις εικόνες στοιβάζονται η μία επάνω στην άλλη σε λογισμικό GIS ή επεξεργασίας εικόνας. Εδώ καθορίζονται οι αναλογίες αντανάκλασης της ακτινοβολίας των τεσσάρων διαφορετικών περιοχών μήκους κύματος, οι οποίες επιτρέπουν στον ερευνητή να βγάλει συμπεράσματα.

Για να μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αμπελουργία, οι πολυφασματικές εικόνες πρέπει να λαμβάνονται και να επεξεργάζονται σύμφωνα με αυστηρά πρότυπα.

Πρώτον, είναι θεμελιώδης η πρόσβαση σε μια βάση δεδομένων αναλογιών ανάκλασης φυλλώματος αμπέλου που είναι χαρακτηριστικές της φωτοσυνθετικής έντασης, του υδατικού περιεχομένου και των συμπτωμάτων ασθενειών. Οι πληροφορίες που αποκτώνται από κάθε δεδομένη απεικόνιση πρέπει να έχουν σαν σημείο αναφοράς μία πλήρη και αξιόπιστη βάση δεδομένων, προκειμένου να παραχθεί ένας αξιόπιστος χάρτης υγείας των πρέμνων.

Το δεύτερο που χρειάζεται είναι η δυνατότητα εστίασης σε ένα πολύ μικρό τμήμα της εν λόγω φασματικής περιοχής, χρησιμοποιώντας φίλτρα για κάθε αισθητήρα που αποκλείουν εύρη μήκους κύματος που δεν σχετίζονται με την ανάλυση.

Για να καταγράψουμε αποτελεσματικά και με ακρίβεια την κατάσταση υγείας του αμπελιού, τα φίλτρα της κάμερας πρέπει να είναι ρυθμιζόμενα. Οι σωστές ρυθμίσεις για την καταγραφή ακριβώς των απαιτούμενων μηκών κύματος φωτός πρέπει να ενημερώνονται με στοιχεία που έχουν συγκεντρωθεί από δεκαετίες σχολαστικής έρευνας. Χωρίς τις σωστές ρυθμίσεις φίλτρου, μια πολυφασματική κάμερα είναι περισσότερο κατάλληλη για χρήση στη γενική γεωργία για να παρέχει μια γενική εικόνα που δεν έχει μεγάλη σχέση με τις ιδιαιτερότητες των αμπέλων.

Συμπερασματικά, οι πολυφασματικές κάμερες είναι ένα απίστευτα ισχυρό εργαλείο, αλλά δεν είναι δυνατό να δώσουν χρηστικές πληροφορίες χωρίς:

- αυστηρή διασταύρωση με τις βάσεις δεδομένων για την ανάκλαση του φυλλώματος της αμπελοκαλλιέργειας. - ρυθμίσεις φίλτρων διαβαθμισμένες για την ανίχνευση σχετικών ευρών μήκους κύματος.

#πολυφασματικήκάμερα #υπέρυθρες #IR #εικονοστοιχείο #pixel #φωτοσύνθεση #φύλλωμα #υγείααμπελιού

Ιβύκου & Μάτση 44 | Λουτράκι, Τ.Κ.  20300 | info@droneagronomics.com | Τηλ: 27440 26180 | Κιν: 697 9772 603

© 2020 Melior Europa

Greece

  • Facebook Social Icon
  • LinkedIn Social Icon
  • YouTube