高光谱技术在农业食品领域的应用

创业 Mar 09, 2020
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随着高光谱摄像头价格下降, 该领域的创新将对食品和农业产生重大影响。高光谱技术实际上是30年前由美国宇航局发明的, 但是高光谱相机直到最近几年才开始广泛使用, 对于大多数公司来说, 这种设备太笨重、太昂贵。

大学和私营部门目前正在努力使高光谱相机更小更便宜。芬兰的 VTT Technical Research Centre 开发了第一代消费级高光谱摄像头, 它还改装了一款 iPhone,用来获取高光谱图像。

"高光谱成像技术正被用于生产和研究, 以确定食品的温度、水分、化学成分、糖份和脂肪含量,在生物学、国防、法医鉴定、制药和工业检验等领域也有应用。"据《 Zion Market Research report 》估算,高光谱成像市场估值为114.4亿美元。

目前,在食品和农业领域有两方面的应用,随着这项技术的发展,会有更多的应用场景。

作物健康

Gamaya

Gamaya是一个无人机传感器应用和分析平台, 利用卫星和无人机光谱数据, 匹配对应的气候和天气记录, 向农民提供病虫害预警、产量预测和投入优化解决方案。目前平台为玉米、大豆和甘蔗种植者提供服务。

Gamaya 有自主研发的无人机高光谱传感器,但是,该公司说他的核心技术是利用人工智能分析高光谱图像。

FluroSat

FluroSat 使用多种遥感监测手段, 包括卫星、无人机和航拍,捕捉和分析棉花和谷物的高光谱图像, 以预测植物疾病, 并帮助种植者做出正确的决策。

FluroSat 说,多光谱相机可以测量一般特征, 比如植物是否健康, 但是高光谱图像可以更进一步, 诊断出这种状态的确切原因。因为高光谱能够探测到与植物内部的特定生理特性相关联的的光谱。

该平台配合农学家采集田间样本的准确位置,提供氮肥分布图和建议。然后,他们将结果输入平台, 进一步校准施肥建议。精准施肥数据可以与其他农业管理软件平台融合, 以便整合更多的历史数据。该公司说,这个平台还可以在肉眼看到病害前5-7天预测疾病。

拜尔+行星资源公司

2016年, 拜耳公司的数字化农业部门开始与卫星创业公司“行星实验室”建立合作关系。虽然没有透露具体合作细节, 但据了解, 拜耳将行星资源公司提供的地理信息数据与内部农艺模型结合起来, 为农民提供"针对农民的具体、细致和全面的建议"。

行星资源公司的 Ceres 卫星是首批商业化的高光谱卫星, 其下一个航天器包括首个商业化的中波-红外传感器, 该传感器将提供热成像和夜成像, 用于土壤水分和作物健康监测。

高光谱传感器还可以检测到作物或杂草的种类, 因为物体在电磁波谱中留有独特的指纹"光谱特征"。这也可以用来检测石油等其他材料。

行星资源公司目前聚焦在土壤水分和实时温度监测, Lewicki 告诉安平泰基金, 未来将重点监测一些更多更难的问题如病虫害等。

2017年, 行星资源公司宣布将暂时搁置地球监测业务, 以支持其核心业务: 小行星采矿。

食品安全

ImpactVision

ImpactVision 公司利用高光谱技术帮助食品供应链公司检测食品的质量和成熟度。这家初创公司使用第三方高光谱传感器拍摄食物, 捕捉食品特征。在肉类方面, ImpactVision 能够检测肉类紧实度, 帮助肉类生产企业确保肉类的质量, 从而获得高价。另一个例子是检测鳄梨成熟度 -- 鳄梨需要在成熟后几天内销售, 通过图像测量鳄梨成熟度, 帮助零售商确定最佳销售时机。

席一舟

四野八荒,苦茶清禅。渔樵江渚,浊酒西风。 螽斯蓝寿,稀禾芡菱。嬉笑怒骂,行藏自由。 策马悬崖,雕弓满月。惊涛拍岸,毕力遐方。 银鞍白马,一剑寒霜。此生谁料,咸是妙明。

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