Kamera Pencitraan Archives

Bagaimana Pencitraan Hiperspektral Digunakan dalam Pertanian?

Posted by almegakm on June 2, 2023 in Aplikasi, Cahaya, Formulasi Warna, Kamera Hiperspektral, Kamera Pencitraan, Mengukur Warna, Other, Pengetahuan, Warna

Selama berabad-abad, peneliti dan produsen pertanian mengandalkan metode tradisional, seperti inspeksi visual, dll., untuk memantau dan mengelola tanaman mereka. Meskipun metode ini mungkin efektif sampai tingkat tertentu, metode ini sering kali kurang presisi dan informasi real-time yang disediakan oleh teknologi modern seperti hyperspectral imaging (HSI) . Dalam beberapa tahun terakhir, pencitraan hiperspektral telah menjadi alat yang sangat berharga dalam industri pertanian dan mengubah cara kita memantau dan mengelola tanaman.

Cara Kerja Pencitraan Hiperspektral

Contoh ilustrasi pencitraan hiperspektral di bidang pertanian

Pencitraan hiperspektral menangkap gambar objek atau pemandangan di berbagai bagian panjang gelombang spektrum elektromagnetik. Tidak seperti pencitraan tradisional, yang menangkap gambar hanya menggunakan tiga saluran warna (merah, hijau, dan biru), pencitraan hiperspektral menggunakan banyak saluran spektral yang sempit dan bersebelahan, biasanya berkisar dari ultraviolet hingga inframerah.

Ketika suatu objek diterangi dengan cahaya, ia memantulkan atau menyerap panjang gelombang cahaya yang berbeda berdasarkan sifat materialnya. Misalnya, apel merah memantulkan lebih banyak cahaya merah daripada cahaya biru. Pencitraan hiperspektral memanfaatkan fenomena ini untuk membedakan antara berbagai bahan dan warna. Dengan menganalisis jumlah cahaya yang dipantulkan atau diserap oleh suatu objek di setiap saluran spektral, pencitraan hiperspektral dapat membuat tanda spektral atau sidik jari yang unik untuk objek tersebut.

Tanda spektral suatu objek berisi informasi tentang komposisi, sifat kimia, warna, dll. Bahan dan warna yang berbeda memiliki tanda spektral unik yang dapat dideteksi dan dianalisis menggunakan pencitraan hiperspektral. Misalnya, apel merah dan apel hijau akan memiliki tanda spektral yang berbeda karena warnanya yang berbeda. Demikian pula, tanaman yang sehat dan yang terinfeksi penyakit akan memiliki tanda spektral yang berbeda karena karakteristik fisiologisnya.

Aplikasi Hyperspectral dalam Pertanian

Dengan kemampuannya untuk memberikan informasi rinci tentang tumbuhan atau vegetasi dengan cara yang tidak merusak, pencitraan hiperspektral dapat digunakan untuk berbagai aplikasi pertanian. Di bawah ini adalah beberapa penggunaan umum dari pencitraan hyperspectral di bidang pertanian.

Penilaian dan pemantauan kesehatan tanaman . Salah satu kegunaan utama pencitraan hiperspektral dalam pertanian adalah untuk memantau kesehatan tanaman dengan mendeteksi stres yang disebabkan oleh faktor-faktor seperti penyakit , defisiensi nutrisi, hama, dll. Dengan mendeteksi stres sejak dini, produsen pertanian dapat mengambil tindakan untuk menguranginya sebelum masalah tersebut muncul menjadi luas dan secara signifikan mempengaruhi hasil panen.
penilaian kualitas . Aplikasi pencitraan hyperspectral umum lainnya di bidang pertanian adalah penilaian kualitas tanaman yang dipanen. Dengan menganalisis tanda spektral tanaman, produsen pertanian dapat mengidentifikasi masalah seperti memar , pembusukan, kerusakan akibat serangga, dll.
Penilaian dan pemantauan tanah . Pencitraan hiperspektral juga dapat digunakan untuk mendapatkan wawasan berharga tentang komposisi dan kesehatan tanah. Misalnya, dengan menggunakan data yang diperoleh dari sensor atau kamera hiperspektral, produsen pertanian dapat memprediksi dan menilai sifat tanah seperti kelembapan tanah, karbon organik tanah , dan kandungan nitrogen – yang semuanya penting untuk pertumbuhan tanaman dan hasil panen.

Kamera Spesifik Hyperspectral untuk Pertanian

Kamera hiperspektral portabel Specim IQ (kiri) dan kamera hiperspektral Specim FX10 (kanan).
Gambar milik SPECIM, SPECTRAL IMAGING LTD.

Specim, bagian dari Konica Minolta Sensing, menawarkan berbagai pilihan kamera hiperspektral pushbroom (pemindaian garis) dan solusi yang dapat diterapkan pada berbagai aplikasi pertanian. Pilihan mereka mencakup kamera hiperspektral portabel yang cocok untuk penggunaan laboratorium atau di tempat hingga kamera hiperspektral tingkat industri , yang dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam sistem visi mesin yang ada, hingga sistem hiperspektral udara .

Penginderaan Konica Minolta memiliki banyak pilihan solusi instrumental untuk peneliti dan produsen pertanian yang ingin memastikan kualitas dalam penelitian, produksi, atau kontrol mereka. Selain kamera hiperspektral, rangkaian penawaran instrumental kami meliputi instrumen pengukuran warna yang dapat digunakan untuk mengevaluasi dan mengelola kualitas dan kematangan tanaman serta pengukur cahaya yang dapat mengukur keluaran sumber cahaya dalam pertanian dalam ruangan. Kunjungi koleksi lengkap solusi instrumental kami yang dirancang khusus untuk industri pertanian di sini .

Ingin mempelajari lebih lanjut tentang kamera dan solusi hyperspectral Specim? Atau butuh bantuan menemukan solusi instrumental yang tepat untuk kebutuhan aplikasi pertanian Anda? Tim ahli kami siap membantu Anda. Minta konsultasi gratis Anda dengan kami sekarang.

Pengantar Teknologi Pencitraan Hiperspektral

Posted by almegakm on May 1, 2023 in Aplikasi, Chemical, Farmasi, Formulasi Warna, Kamera Hiperspektral, Kamera Pencitraan, Makanan, Mengukur Warna, Pengetahuan, Warna

Teknologi pencitraan hiperspektral (HSI) dengan cepat mendapatkan popularitas selama beberapa dekade terakhir. Kombinasi spektroskopi dan pencitraan, HSI menangkap dan menganalisis gambar dalam berbagai panjang gelombang di seluruh spektrum elektromagnetik. Alih-alih menangkap gambar menggunakan tiga pita spektral (merah, hijau, dan biru) dalam spektrum tampak seperti teknologi pencitraan RGB konvensional, HSI dapat menangkap gambar dalam panjang gelombang lain seperti inframerah, dll., mengungkapkan lebih banyak informasi tentang objek dan material yang sedang dicitrakan.

Bagaimana Cara Kerja Pencitraan Hiperspektral?

*Contoh ilustrasi tentang cara kerja pencitraan hiperspektral*

HSI menangkap gambar menggunakan ratusan dan ribuan pita spektral bersebelahan yang sempit, memberikan tanda tangan spektral yang mendetail dari objek dalam pemandangan. Ini melibatkan penggunaan kamera hyperspectral yang dirancang untuk menangkap gambar di berbagai spektrum elektromagnetik, biasanya dari daerah yang terlihat hingga inframerah dekat (VNIR) atau inframerah gelombang pendek (SWIR).

Ketika kamera hyperspectral menangkap gambar , itu merekam intensitas cahaya yang dipantulkan atau dipancarkan dari setiap piksel dalam gambar di berbagai panjang gelombang. Data spektral ini kemudian diproses untuk menghasilkan citra hiperspektral, dengan setiap piksel berisi spektrum cahaya yang dipantulkan atau dipancarkan dari lokasi yang sesuai pada objek. Gambar hiperspektral yang dihasilkan dapat dianalisis menggunakan perangkat lunak khusus untuk mengidentifikasi dan membedakan bahan berdasarkan ciri khas spektralnya yang unik atau untuk mengekstrak informasi berharga tentang komposisi dan karakteristik suatu objek atau bahan.

Aplikasi Pencitraan Hiperspektral

Dengan kemampuannya untuk memberikan tampilan objek atau material yang jauh lebih detail dan komprehensif dengan cara yang cepat dan tidak merusak, HSI banyak digunakan di berbagai industri, mulai dari pertanian dan makanan hingga perawatan kesehatan dan bahkan konservasi seni. Misalnya, ini dapat digunakan untuk memantau kesehatan tanaman dengan menganalisis tanda spektral tanaman, memungkinkan petani untuk mendeteksi penyakit atau defisiensi nutrisi sebelum terlihat dengan mata telanjang. HSI juga dapat digunakan untuk analisis dan kontrol kualitas makanan , termasuk menyortir buah dan sayuran berdasarkan tingkat kematangan atau kadar gula, atau menilai produk daging berdasarkan kadar marbling dan lemak.

Dalam dunia kesehatan, HSI telah muncul sebagai salah satu alat yang menjanjikan untuk perawatan luka dan diagnosis kanker kulit . Melalui analisis tanda spektral jaringan yang unik, informasi mengenai kesehatan jaringan, seperti oksigenasi, efisiensi sirkulasi darah, dll., dapat diperoleh untuk membantu memantau perkembangan penyembuhan luka atau membedakan antara jaringan kulit yang sehat dan jaringan kanker. HSI juga semakin banyak digunakan dalam bidang konservasi seni . Dengan menggunakan HSI, tanda spektral lukisan dan artefak lainnya dapat diperoleh dan dianalisis untuk mengidentifikasi pigmen, media pengikat, dll., yang digunakan atau bahkan mengungkapkan detail seperti gambar di bawah yang tidak terlihat oleh mata telanjang.

Kamera dan Solusi Hyperspectral Specim

Specim, bagian dari Konica Minolta Group, menawarkan beragam pilihan kamera hiperspektral pushbroom (pemindaian garis) dan solusi yang banyak digunakan dalam berbagai penelitian dan aplikasi industri. Dari kamera hiperspektral Specim IQ yang ringkas dirancang untuk digunakan di laboratorium atau operasi di tempat dan kamera hiperspektral seri Specim FX tingkat industri yang dapat dengan mudah masuk ke dalam sistem visi mesin baru atau yang sudah ada hingga sistem hiperspektral udara.

Kamera hyperspectral Specim IQ (kiri) dan kamera hyperspectral Specim FX10 (kanan).

Gambar milik SPECIM, SPECTRAL IMAGING LTD.

Tertarik untuk mengetahui lebih lanjut tentang kamera dan solusi hyperspectral Specim, atau mungkin memerlukan bantuan untuk menemukan yang tepat untuk kebutuhan aplikasi Anda? Pakar HSI kami siap membantu. Hubungi kami untuk konsultasi gratis sekarang.

Pengantar Teknologi Pencitraan Hiperspektral

Posted by almegakm on April 17, 2023 in Aplikasi, Automotive, Formulasi Warna, Kamera Hiperspektral, Kamera Pencitraan, Light & Display, Mengukur Warna, Otomotif, Plastik, software, Warna

Bagaimana Cara Kerja Pencitraan Hiperspektral?

Aplikasi Pencitraan Hiperspektral

Kamera dan Solusi Hyperspectral Specim

Deteksi Memar Buah Menggunakan Pencitraan Hiperspektral

Posted by almegakm on March 21, 2023 in Aplikasi, Formulasi Warna, Kamera Hiperspektral, Kamera Pencitraan, Makanan, Mengukur Warna, Pengetahuan, software, Warna

Buah yang memar dapat berdampak signifikan pada kualitas dan umur simpannya secara keseluruhan. Memar menyebabkan buah melunak, yang membuatnya lebih rentan terhadap pembusukan dan masalah pembusukan lainnya. Buah memar juga cenderung kehilangan rasa, tekstur, dan nilai gizinya seiring waktu. Selain itu, memar dapat membuat buah rentan terhadap serangan hama atau patogen, yang menyebabkan pembusukan lebih lanjut. Dengan demikian, deteksi memar merupakan tindakan kontrol kualitas yang penting dalam industri buah. Namun, metode konvensional untuk mendeteksi memar mengandalkan pemeriksaan manual, yang bersifat subyektif. Selain itu, efisiensi dan akurasi cenderung turun setelah beberapa jam pemeriksaan terus menerus. Dalam upaya meminimalkan kesalahan inspeksi dan meningkatkan efisiensi, banyak yang beralih ke teknologi inspeksi otomatis seperti sistem visi mesin. Sistem visi mesin konvensional didasarkan pada kamera atau sensor RGB (merah, hijau, dan biru). Mereka mampu mendeteksi buah dengan cacat yang jelas melalui perubahan warna. Namun, mereka tidak dapat diandalkan dalam mengidentifikasi kerusakan memar laten yang tidak kentara dan memiliki variasi warna yang tidak konsisten antara memar dan jaringan normal.

Pencitraan hiperspektral

Pendekatan yang lebih baik untuk deteksi memar buah yang cepat dan akurat adalah melalui pencitraan hiperspektral (HSI) . Sebuah kombinasi pencitraan optik dan spektroskopi, HSI sudah banyak digunakan dalam banyak aplikasi pemeriksaan dalam industri makanan, seperti daging , kacang-kacangan , dll. Kemampuan HSI untuk mendeteksi memar pada buah juga didokumentasikan dengan baik dalam berbagai penelitian. Misalnya, Lu (2003) mampu mendeteksi memar pada apel secara efektif menggunakan NIR (Near-Infrared) HSI. VNIR (Visible and Near-Infrared) HSI menunjukkan potensi yang baik dalam mendeteksi memar pada pir dan buah kiwi , seperti yang ditunjukkan oleh Wang et al. (2022) dan Lu et al. (2011), masing-masing.

HSI bekerja dengan memperoleh gambar buah pada rentang pita spektral yang berdekatan, memberikan tingkat detail dan akurasi yang lebih tinggi untuk menganalisis fitur yang terkait dengan memar. Dengan menggunakan data yang diturunkan dari HSI, alat ini dapat membedakan antara buah yang memar dan yang tidak memar dengan akurasi tinggi, bahkan untuk buah dengan kerusakan memar laten. Misalnya, HSI dapat mengukur perubahan pantulan yang terkait dengan memar. Data ini kemudian dapat digunakan untuk melatih model pembelajaran mesin untuk mendeteksi memar pada buah dengan akurasi yang lebih tinggi.

Kamera Pencitraan Hiperspektral Specim

Specim, penyedia terkemuka solusi pencitraan hiperspektral, menawarkan beberapa kamera hiperspektral pemindaian garis (pushbroom) , dari model portabel hingga model industri canggih, yang digunakan secara ekstensif di berbagai aplikasi ilmu pangan dan inspeksi ilmu pangan. Seri Specim FX , khususnya kamera hiperspektral VNIR FX10 dan kamera hiperspektral NIR FX17, adalah pilihan yang sangat baik untuk mendeteksi memar pada buah, bahkan pada tahap awal, sebelum terlihat oleh mata telanjang. Dirancang untuk integrasi yang mudah, bahkan dengan sistem penglihatan mesin atau sistem penyortiran optik yang sudah ada, kamera hiperspektral FX10 dan kamera hiperspektral FX17 menawarkan hasil yang tinggikecepatan bingkai yang mampu memenuhi produksi atau menyortir tuntutan kecepatan tinggi. Lihat video Specim FX10 dan FX17 untuk mempelajari lebih lanjut tentang kemampuannya.

Apakah Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang HSI dan menemukan kamera dan solusi hiperspektral yang tepat untuk aplikasi atau proyek Anda? Spesialis kami di sini untuk memberikan konsultasi gratis. Terhubung dengan kami sekarang .

Mendeteksi Penyakit Daun Durian (Hawar Daun, Bercak Daun, Antraknosa) dengan Pencitraan Hiperspektral

Posted by almegakm on March 2, 2023 in Aplikasi, Colorimeter, Formulasi Warna, Kamera Hiperspektral, Kamera Pencitraan, Mengukur Warna, Pengetahuan

Kemampuan untuk mendeteksi penyakit daun durian dan menghitung persentase luas penyakit daun pada tahap awal memungkinkan tindakan awal dengan praktik pengelolaan tanaman, mencegah penyebaran infeksi. Penyakit umum termasuk hawar daun, bercak daun, dan antraknosa, yang semuanya disebabkan oleh jamur colletotrichum gloeosporioides. Mereka mulai dengan daun muda yang menunjukkan gejala memudar atau bintik-bintik kuning muda saat jamur tumbuh. Seiring waktu, tepi bagian yang terkena berubah menjadi coklat dengan bagian tengah yang kering dan rapuh. Infeksi menyebar melalui udara dan berada di berbagai tanaman, bahkan pada gulma yang terletak di dalam kebun durian.

Pendekatan konvensional untuk mendeteksi penyakit daun durian melibatkan pemeriksaan tanaman secara visual untuk gejala atau melalui analisis kimia. Metode ini bisa melelahkan dan tidak efektif karena gejala yang terlihat biasanya hanya muncul pada tahap pertengahan hingga akhir infeksi. Selain itu, mereka memakan waktu atau memerlukan ekstraksi sampel yang akan merusak daun. Saat ini, deteksi non-destruktif dan analisis penyakit daun durian dimungkinkan dengan kemajuan teknologi pencitraan. Garis depan dari teknologi ini adalah pencitraan hiperspektral (HSI) , kombinasi dari pencitraan digital dan spektroskopi. Dengan HSI, karakteristik struktural dan fisiologis tanaman dapat diekstraksi dan digunakan untuk mengidentifikasi penyakitsebelum gejala yang terlihat nyata, memberikan kesempatan untuk mengambil tindakan segera dan menanganinya tepat waktu.

Proses HSI memerlukan penangkapan informasi spektral dan spasial dari tumbuhan pada rentang spektrum elektromagnetik yang luas. Data yang dikumpulkan, juga dikenal sebagai hypercube, kemudian diproses menggunakan indeks atau algoritma vegetasi untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasikan penyakit. Di bawah ini adalah contoh bagaimana tingkat keparahan penyakit daun durian dapat dinilai dengan mengklasifikasikan, memantau, dan mengukur area yang terinfeksi pada total area daun dengan kamera hyperspectral Specim IQ dan perangkat lunak SpecimINSIGHT .

*Gambar 1 – Pencitraan hiperspektral penyakit daun durian dengan perangkat lunak Specim IQ dan SpecimINSIGHT*

Dengan menggunakan perangkat lunak Specim IQ dan SpecimINSIGHT, penyakit daun durian dapat ditangkap ( gambar 1 ) dan diklasifikasikan ( gambar 2 ). Kemudian, jumlah piksel dapat diperoleh dari sampel validasi dan diterapkan pada data matriks konfusi ( gambar 3 ). Dari sini, kita dapat menghitung dan mengkarakterisasi sampel penyakit hawar daun dan penyakit daun durian dalam persentase area kuantitatif menggunakan jumlah piksel dari setiap area yang diklasifikasikan.

Selain perangkat lunak Specim IQ dan SpecimINSIGHT, Specim, pelopor di bidang HSI, juga menawarkan pilihan papan kamera hiperspektral dan solusi yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi fenotip tanaman dan pertanian presisi .

Butuh bantuan untuk menemukan kamera atau solusi hiperspektral yang tepat untuk aplikasi fenotip tanaman dan pertanian presisi Anda? Hubungi spesialis kami untuk konsultasi gratis sekarang.