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植物在病原物的侵害影響下生理機能失調(diào)、組織結(jié)構(gòu)受到破壞，是寄主植物和病原物相互作用的結(jié)果。
植物受到病害的侵染過程分為侵入期、潛育期、發(fā)病期。其中潛育期短的幾天，長的可達(dá)一年。肉眼觀察到葉片病斑時已經(jīng)是發(fā)病期。如何在潛育期盡早識別，解決在變量施藥過程中定位噴霧和噴灑劑量的問題是精準(zhǔn)施藥的核心難題。通過對農(nóng)作物早期病害的監(jiān)測預(yù)警進(jìn)行及早干預(yù)、針對防治，在提高產(chǎn)量的同時降低農(nóng)藥施放量減少環(huán)境污染，實現(xiàn)環(huán)境安全型農(nóng)業(yè)。同時，植物病害早期檢測的研究，不但可以增加人們應(yīng)對病害來臨的時間，將病害消滅在萌芽階段，盡可能的減少農(nóng)作物損失，保證農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。還可以大幅度的減少農(nóng)藥化肥的使用量，讓農(nóng)產(chǎn)品更加的綠色安全。鑒于此，早期植物病害檢測成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、生態(tài)健康的重要課題。 傳統(tǒng)的通過肉眼識別經(jīng)驗評估病害已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，而一般的實驗室檢測費時費力。光譜成像技術(shù)具有高通量（可大范圍快速檢測）、非接觸非損傷、高靈敏度（可以早起檢測診斷）、可視化與數(shù)字化等特點，已成為植物病害檢測的熱點前沿技術(shù)。
易科泰生態(tài)技術(shù)公司致力于光譜成像技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，提供植物病害早期檢測光譜成像全面解決方案：
FluorCam葉綠素?zé)晒獬上?多光譜熒光成像技術(shù)
FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)作為植物光合作用的非損傷性2D探針，最早應(yīng)用于植物病害檢測及表型分析研究等。下圖研究結(jié)果引自早期的兩篇學(xué)術(shù)論文 J Soukupova, et al. Early detection of biotic and abiotic stress by kinetic imaging of chlorophyll fluorescence, 2001. 和 J Kim, et al. In vivo monitoring of the incorporation of chemicals into Cucumber and Rice leaves by chlorophyll fluorescenc imaging, 2002 多光譜熒光成像是在FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)基礎(chǔ)上，采用UV紫外光（320nm -400nm）激發(fā)多光譜熒光成像技術(shù)，既可用于葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)成像分析，還可對F440、F520、F690、F740四個波段的植物熒光成像分析，成為近幾年來植物病害檢測研究最受追捧的技術(shù)。 Specim高光譜成像技術(shù)
高光譜成像技術(shù)可以非損傷、高通量采集植物二維空間信息和光譜信息，通過植物 光譜指紋 靈敏反映植物表型信息、病害信息等，近幾年來已成為一種新的廣泛應(yīng)用的作物檢測技術(shù)，用于作物病害檢測診斷、養(yǎng)分檢測、生長狀態(tài)監(jiān)測及食品質(zhì)量檢測等。Specim高光譜成像技術(shù)不僅可以檢測植物健康或者受到的病害，還可以進(jìn)一步對植物病害的種類進(jìn)行鑒別、嚴(yán)重程度進(jìn)行分級、病害時期進(jìn)行判斷。Specim IQ智能手持式高光譜儀還可以創(chuàng)建病害檢測模型和App，從而實現(xiàn)快速、高通量野外作物病害檢測的目的。下圖研究結(jié)果引自 J Behmann, et al. Specim IQ: evaluation of a new, miniaturized handheld hyperspectral camera and its application for plant phenotyping and disease detection, 2018 Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)
植物脅迫、氣孔導(dǎo)度動態(tài)都會引起溫度變化，紅外熱成像技術(shù)可以高靈敏度（溫度靈敏度可以達(dá)到0.015攝氏度）、高通量、非損傷快速檢測植物溫度時空動態(tài)變化，成為植物病害檢測的有力工具之一。Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)將紅外熱成像與RGB成像融合分析，可以精確區(qū)分陽光照射葉片（Sunlit leaves）、陰影葉片、土壤等不同層次的覆蓋度和溫度，并可精準(zhǔn)進(jìn)行ROI選區(qū)分析、頻率直方圖、顏色分析等。
應(yīng)用案例：
案例一：西班牙科爾多瓦CSIC可持續(xù)農(nóng)業(yè)研究所研究人員利用FluorCam多光譜熒光成像、紅外熱成像、RGB成像對感染O. cumana的向日葵葉片進(jìn)行早期診斷。同時還可以檢測對O. cumana的應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而來實現(xiàn)向日葵品系的快速表型分析。 上圖為接種O. cumana向日葵和未接種（對照）植株的葉片的溫度變化。（A）兩種處理的葉溫的平均測量值。（B）接種后2.5周和對照植株的前兩對葉片的RGB成像圖和熱成像圖。
下圖左為接種O. cumana向日葵和未接種（對照）植株在整個葉發(fā)育過程中的多光譜熒光參數(shù)F440（A），F(xiàn)520（B），F(xiàn)440 / F520（C）和F440 / F680（D）平均值。上圖右為8日齡葉片的各個參數(shù)熒光圖像。
案例二：德國萊布尼茨農(nóng)業(yè)工程研究所研究人員利用FluorCam葉綠素?zé)晒獬上衽cSpecim高光譜成像對感染鐮刀菌的小麥穗早期癥狀進(jìn)行檢測。超過疾病嚴(yán)重程度5％（6 dai）的感染限度，葉綠素?zé)晒獬上窨煽康刈R別感染的麥穗。高光譜成像在接種后7天容易檢測到病癥，直至疾病嚴(yán)重程度為50％。 上圖為累積Fv / Fm值（％），（a）在單個麥穗的枯萎病發(fā)展的不同時期（b）在11天的不同感染水平下麥穗的Fv / Fm值的平均累積百分比。 上圖為不同感染時間麥穗的高光譜成像圖，綠色：健康組織；紅色：患病組織。
案例三：波蘭科學(xué)院農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所研究人員利用Specim高光譜成像與紅外熱成像對油菜感染鏈格孢屬Alternaria真菌，宿主（Alternaria alternata，Alternaria brassicae和Alternaria brassicicola）和非寄主（Alternaria dauci）病原體，引起的生物脅迫進(jìn)行早期檢測。 上圖左為在接種（Alternaria brassicae）3天（左）和7天（右）油菜葉的熱成像圖及葉片溫度分布的頻率直方圖；上右圖為接種鏈格孢（Alternaria alternata）油菜葉的高光譜成像圖與光譜曲線。
北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供植物病害早期檢測全面技術(shù)方案：
FluorPen、FluorCam葉綠素?zé)晒?多光譜熒光技術(shù)
SpectraPen/PolyPen、Specim高光譜測量技術(shù)
Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)
多功能植物病害檢測集成方案
PlantScreen植物高通量表型成像分析平臺
EcoDrone無人機遙感技術(shù)方案
植物受到病害的侵染過程分為侵入期、潛育期、發(fā)病期。其中潛育期短的幾天，長的可達(dá)一年。肉眼觀察到葉片病斑時已經(jīng)是發(fā)病期。如何在潛育期盡早識別，解決在變量施藥過程中定位噴霧和噴灑劑量的問題是精準(zhǔn)施藥的核心難題。通過對農(nóng)作物早期病害的監(jiān)測預(yù)警進(jìn)行及早干預(yù)、針對防治，在提高產(chǎn)量的同時降低農(nóng)藥施放量減少環(huán)境污染，實現(xiàn)環(huán)境安全型農(nóng)業(yè)。同時，植物病害早期檢測的研究，不但可以增加人們應(yīng)對病害來臨的時間，將病害消滅在萌芽階段，盡可能的減少農(nóng)作物損失，保證農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。還可以大幅度的減少農(nóng)藥化肥的使用量，讓農(nóng)產(chǎn)品更加的綠色安全。鑒于此，早期植物病害檢測成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、生態(tài)健康的重要課題。 傳統(tǒng)的通過肉眼識別經(jīng)驗評估病害已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，而一般的實驗室檢測費時費力。光譜成像技術(shù)具有高通量（可大范圍快速檢測）、非接觸非損傷、高靈敏度（可以早起檢測診斷）、可視化與數(shù)字化等特點，已成為植物病害檢測的熱點前沿技術(shù)。
易科泰生態(tài)技術(shù)公司致力于光譜成像技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，提供植物病害早期檢測光譜成像全面解決方案：
FluorCam葉綠素?zé)晒獬上?多光譜熒光成像技術(shù)
FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)作為植物光合作用的非損傷性2D探針，最早應(yīng)用于植物病害檢測及表型分析研究等。下圖研究結(jié)果引自早期的兩篇學(xué)術(shù)論文 J Soukupova, et al. Early detection of biotic and abiotic stress by kinetic imaging of chlorophyll fluorescence, 2001. 和 J Kim, et al. In vivo monitoring of the incorporation of chemicals into Cucumber and Rice leaves by chlorophyll fluorescenc imaging, 2002 多光譜熒光成像是在FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)基礎(chǔ)上，采用UV紫外光（320nm -400nm）激發(fā)多光譜熒光成像技術(shù)，既可用于葉綠素?zé)晒鈩討B(tài)成像分析，還可對F440、F520、F690、F740四個波段的植物熒光成像分析，成為近幾年來植物病害檢測研究最受追捧的技術(shù)。 Specim高光譜成像技術(shù)
高光譜成像技術(shù)可以非損傷、高通量采集植物二維空間信息和光譜信息，通過植物 光譜指紋 靈敏反映植物表型信息、病害信息等，近幾年來已成為一種新的廣泛應(yīng)用的作物檢測技術(shù)，用于作物病害檢測診斷、養(yǎng)分檢測、生長狀態(tài)監(jiān)測及食品質(zhì)量檢測等。Specim高光譜成像技術(shù)不僅可以檢測植物健康或者受到的病害，還可以進(jìn)一步對植物病害的種類進(jìn)行鑒別、嚴(yán)重程度進(jìn)行分級、病害時期進(jìn)行判斷。Specim IQ智能手持式高光譜儀還可以創(chuàng)建病害檢測模型和App，從而實現(xiàn)快速、高通量野外作物病害檢測的目的。下圖研究結(jié)果引自 J Behmann, et al. Specim IQ: evaluation of a new, miniaturized handheld hyperspectral camera and its application for plant phenotyping and disease detection, 2018 Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)
植物脅迫、氣孔導(dǎo)度動態(tài)都會引起溫度變化，紅外熱成像技術(shù)可以高靈敏度（溫度靈敏度可以達(dá)到0.015攝氏度）、高通量、非損傷快速檢測植物溫度時空動態(tài)變化，成為植物病害檢測的有力工具之一。Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)將紅外熱成像與RGB成像融合分析，可以精確區(qū)分陽光照射葉片（Sunlit leaves）、陰影葉片、土壤等不同層次的覆蓋度和溫度，并可精準(zhǔn)進(jìn)行ROI選區(qū)分析、頻率直方圖、顏色分析等。
應(yīng)用案例：
案例一：西班牙科爾多瓦CSIC可持續(xù)農(nóng)業(yè)研究所研究人員利用FluorCam多光譜熒光成像、紅外熱成像、RGB成像對感染O. cumana的向日葵葉片進(jìn)行早期診斷。同時還可以檢測對O. cumana的應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而來實現(xiàn)向日葵品系的快速表型分析。 上圖為接種O. cumana向日葵和未接種（對照）植株的葉片的溫度變化。（A）兩種處理的葉溫的平均測量值。（B）接種后2.5周和對照植株的前兩對葉片的RGB成像圖和熱成像圖。
下圖左為接種O. cumana向日葵和未接種（對照）植株在整個葉發(fā)育過程中的多光譜熒光參數(shù)F440（A），F(xiàn)520（B），F(xiàn)440 / F520（C）和F440 / F680（D）平均值。上圖右為8日齡葉片的各個參數(shù)熒光圖像。
案例二：德國萊布尼茨農(nóng)業(yè)工程研究所研究人員利用FluorCam葉綠素?zé)晒獬上衽cSpecim高光譜成像對感染鐮刀菌的小麥穗早期癥狀進(jìn)行檢測。超過疾病嚴(yán)重程度5％（6 dai）的感染限度，葉綠素?zé)晒獬上窨煽康刈R別感染的麥穗。高光譜成像在接種后7天容易檢測到病癥，直至疾病嚴(yán)重程度為50％。 上圖為累積Fv / Fm值（％），（a）在單個麥穗的枯萎病發(fā)展的不同時期（b）在11天的不同感染水平下麥穗的Fv / Fm值的平均累積百分比。 上圖為不同感染時間麥穗的高光譜成像圖，綠色：健康組織；紅色：患病組織。
案例三：波蘭科學(xué)院農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所研究人員利用Specim高光譜成像與紅外熱成像對油菜感染鏈格孢屬Alternaria真菌，宿主（Alternaria alternata，Alternaria brassicae和Alternaria brassicicola）和非寄主（Alternaria dauci）病原體，引起的生物脅迫進(jìn)行早期檢測。 上圖左為在接種（Alternaria brassicae）3天（左）和7天（右）油菜葉的熱成像圖及葉片溫度分布的頻率直方圖；上右圖為接種鏈格孢（Alternaria alternata）油菜葉的高光譜成像圖與光譜曲線。
北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供植物病害早期檢測全面技術(shù)方案：
FluorPen、FluorCam葉綠素?zé)晒?多光譜熒光技術(shù)
SpectraPen/PolyPen、Specim高光譜測量技術(shù)
Thermo-RGB紅外熱成像技術(shù)
多功能植物病害檢測集成方案
PlantScreen植物高通量表型成像分析平臺
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