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红外热成像技术在农业技术上的应用

      1.区分土壤表皮:使用红外热成像技术是一种无损表征土壤表皮的潜在技术,这也是干旱地区填海工程的主要使用技术。例如,对所有样品进行逐步加热测试,持续时间为420min。温带时间图表明,在加热270min后,所有样品的表面温度均达到约60°C,由于石英含量高,基岩样品的最低表面温度(58.3°C)和微弱的孔隙得以获得。
      2.评估作物中的水分胁迫:使用数字红外热成像和测温法可以研究早期作物水分胁迫,因为生产者改进了管理工具以避免产量下降或应对作物水分状况的变化。他们使用冠层温度数据来调查是否可以使用经验性作物水分胁迫指数来监测时空水分胁迫。需要一些方法来自动将野外红外热图像转换为空间图,以便进行灌溉计划和特定地点的供水。随着红外热像仪的价格越来越便宜,在一天中的不同时间对现场红外热成像进行自动数字分析,并将其转换为有用且易于访问的数据,可以为生产者提供决策支持信息。


红外热成像机芯

图为红外热成像

 

      3.动物科学:使用红外热成像法作为评估蜜蜂和黄蜂体温调节的手段。与鸟类和哺乳动物相比,吸热昆虫(如蜜蜂和一些黄蜂)的体型较小,因此它们会散发大量热量。因此需要调温,但优化会需要花费巨额成本。因此,将红外热成像与测量体温和呼吸转换一起使用,以回答昆虫生态生理研究的问题。许多研究人员使用热电偶来测量体温热电偶,这种困难在自由放养昆虫方面很明显。而红外热像仪可以重复,同时进行非接触式测量多个身体部位的表面温度,而不会干扰动物的行为或社交活动。通过将体温成像测温与工作温度(即死动物的温度)的测量结合起来,可以将温度调节的吸热部分与自由放养的蜜蜂和黄蜂觅食者的太阳辐射引起的温度升高区分开来。
      另外可以将红外热成像法用作诊断犊牛呼吸道疾病的一种非侵入性自动检测方法。牛呼吸道疾病综合症(BRD)是一种在牛犊中大量繁殖的常见疾病,除了其他临床症状外,还会引起未分化的发烧,尤其是呼吸窘迫。该病不仅会给全球牛肉行业造成可观的经济损失,而且是一种严重的疾病。这种疾病的成功治疗取决于对患病动物的早期,及时和具有成本效益的鉴定。该研究中收集的数据表明,从有BRD风险的牛中进行无创,自动化的红外热成像数据收集可有效地识别真阳性和真阴性动物。这项研究进一步证明,这种技术作为一种无线方法,可以用于收集生物特征数据,对于生物安全和生物监视而言是有用的。


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