Quantum Design中国-手持智能型高光谱相机-SPECIM IQ

手持智能型高光谱相机-SPECIM IQ

芬兰SPECIM是世界上最早提供商用高光谱分光器的制造商，至今已有二十余年高光谱产品的生产历史。如今高光谱产品线包括航空机载、室内实验室和室外地面系列等，光谱范围覆盖紫外、可见光近红外、短波红外、中波红外和热红外（UV、VNIR、SWIR、MWIR、LWIR）等波段。

随着世界高新技术的发展，芬兰SPECIM公司也不断向前迈进。2017年12月，芬兰SPECIM开创性地发布手持智能型高光谱相机SPECIM IQ，让高光谱技术由传统的高端研究领域步入便携应用的时代。

＊ SPECIM IQ——reddot award 2018 winner "红点设计奖" 2018 获奖者

＊ "红点设计奖"——由德国设计协会创立，是国际公认的全球工业设计顶级奖项，与德国"iF奖"、美国"IDEA奖"并称为世界三大设计奖

因其优异的性能和便携性，SPECIM IQ在植物病害研究、食品分析、刑侦检测、犯罪调查、艺术品分析以及健康领域有着广泛的应用。

适用性强

SPECIM IQ包含高光谱成像的所有组件：机身小巧轻便，只有1.3kg；结构紧凑，防护级别高；配备可充电池和SD数据采集卡，实现全自动采集。

应用多样

SPECIM IQ可根据客户的应用需求，定义相机的功能：根据应用可定义相机的使用方式及高光谱数据如何处理、分析、保存和显示等功能。

控制方式多样

SPECIM IQ通过USB和WiFi建立远程连接，可利用SPECIM IQ Studio控制相机操作采集。远程控制界面友好，操作方便，可把数据存储在相机或者直接存储在远程控制的电脑中。

SPECIM IQ Studio

配备SPECIM IQ Studio数据建模分析软件，可根据不同应用建立不同的分析模型。

■ Specim IQ高光谱在农药(草甘膦)检测的应用

草甘膦是一种非选择性、无残留灭生性除草剂，对多年生根杂草非常有效，广泛用于橡胶、桑、茶、果园及甘蔗地。目前对草甘膦的研究报告显示，草甘膦农药可能会引发淋巴腺癌和肺癌，并已被列为2A类致癌物，因此对农药草甘膦的检测迫在眉睫。本研究在实验室中使用了装有草皮的花盆进行了实验。将草甘膦处理的植物与干旱胁迫和对照植物进行比较，并通过芬兰SPECIM IQ高光谱成像相机和地物光谱仪对所有样本进行定期测试，分析了植物样品的光合色素、多酚和干物质含量，同时根据光谱数据计算出8个植被指数。结果表明，施用草甘膦2天后，对照植株与处理植株的光合色素具有明显的差异。从植被指数来看，归一化木质素指数(NDLI)的响应最灵敏，其次是光合色素指数，即类胡萝卜素反射率(CRI1)和光化学反射率(PRI)。结果表明，光谱植被指数是一种较为理想的草甘膦应用监测指标。

图1 使用Specim IQ相机的高光谱图像数据计算出的CRI-1，分别为对照（Ctr），草甘膦（Gly）和干旱（Dry）处理。数据光谱范围400-1000nm，共有204个光谱波段

（从7月9日至17日，每隔两天采集一次数据，第16天（7月25日）和第23天（8月1日）。）

本次实验所提供的数据是首次试验的结果，该试验研究了光谱数据是否适合获取草甘膦田间应用的早期信息。有必要在野外条件下对其他相关植物物种重复进行这项研究，以在实践上证明这种试验的可行性。尽管如此，光谱植被指数NDLI和PRI仍有望为草甘膦田间应用提供早期信息。

参考文献：The Potential of Spectral Measurements for Identifying Glyphosate Application to Agricultural Fields. Agronomy 2020, 10, 1409; doi:10.3390/agronomy10091409

■ 利用Specim IQ揭示进化的秘密 — 在非洲沙漠研究石头花

非洲最南端的沙漠和半沙漠是荒凉的地方，气候干旱，降雨量少，气温极高。但这里是世界上最奇怪的植物—石头花的产地。在恶劣的环境中，所有的植物都需要某种伪装以免受动物的侵害。石头花十分依赖伪装：身体大部分埋在土壤中，只有石头花多汁的叶子的平顶突出到土壤表面，这使得石头花很难被发现。在比较石头花的颜色和环境时，由于两者颜色十分接近，必须寻找一个工具尽可能准确和客观地测量颜色，高光谱成像技术解决了这个问题。

由于非洲恶劣的环境，石头花数据的采集必须用一款紧凑耐用，高质量的快速相机。芬兰生物学家University of Eastern Finland Tommi Nyman博士和挪威的NIBIO Svanhovd以及他的南非同事来自University of Stellenbosch的植物生态学家的Allan Ellis教授最终选择了便携且电池寿命长的Specim IQ手持高光谱相机来研究石头花。这款相机体积小，移动方便，便于运输和现场使用，非常适合野外现场采集，快速成像的特性可以让它适应各种光线条件。