فيحبوب اللقاح مترفي هذه الورقة ، تقنية التصوير الضوئي يستخدم كاميرا عالية الدقة لالتقاط البيانات المورفولوجية ثلاثية الأبعاد من حبوب اللقاح ، جنبا إلى جنب مع التصوير المجسم الرقمي و التحليل الطيفي الفلورية لتحقيق دقة التصنيف والاعتراف من حبوب اللقاح . وفيما يلي طرائق التنفيذ المحددة :

1 . الرقمية التصوير المجسم : المجسم ثلاثي الأبعاد التقاط البيانات المورفولوجية

مبدأ التقنية :

ثلاثي الأبعاد المعلومات المورفولوجية من حبوب اللقاح تم تسجيلها من قبل تدخل الليزر الرقمية التصوير المجسم . بعد حبوب اللقاح المشع بواسطة شعاع الليزر ، صورة ثلاثية الأبعاد التي شكلتها ضوء متناثرة تم التقاطها من قبل اثنين من الكاميرات عالية الدقة ( على سبيل المثال ، swisenspoleno سلسلة ) ، ثم ستيريو التشكل ( الحجم ، محيط ، الشكل ، وما إلى ذلك ) تم بناؤها من خلال محاكاة الكمبيوتر البصرية الحيود .

ميزة

عالية الدقة : 0.5 ميكرون الصف الجسيمات يمكن تمييزها عن حبوب اللقاح ( على سبيل المثال ، البتولا ألدر ) التي هي مماثلة في الشكل ولكن تختلف في الشكل .

ثلاثي الأبعاد : استعادة الصورة من خلال زوايا متعددة ، والقضاء على انسداد التقليدية التصوير ثنائي الأبعاد ، وتحسين دقة تحديد الهوية .

حالة

دقة تصنيف حبوب اللقاح يمكن أن تصل إلى 96 في المائة في swisenspoleno المشتري من خلال التصوير المجسم الرقمي جنبا إلى جنب مع عمق التعلم الخوارزمية .

2 - التحليل الطيفي الفلورية : التعرف على بصمات الأصابع الجزيئية من المكونات الكيميائية

مبدأ التقنية :

متعدد الطول الموجي مصدر الضوء ( على سبيل المثال ، 280 / 365 / 405 نانومتر ) كان يستخدم للإشعاع حبوب اللقاح ، مما أدى إلى انبعاث مضان من المواد الكيميائية الداخلية ( على سبيل المثال ، الكلوروفيل ، والمركبات العطرية ) . أطياف الفلورية تم الكشف عنها بواسطة السيليكون مضخم أنبوب ( sipm ) .

ميزة

خصوصية عالية : يمكن التمييز بين الجزيئات التي تشبه في التشكل ولكن تختلف في التركيب الكيميائي ( على سبيل المثال ، البتولا الحور حبوب اللقاح حبوب اللقاح ) .

المضادة للتشويش : تصفية الجزيئات اللاأحيائية ( مثل الغبار والألياف ) من خلال عتبة مضان لتحسين نقاء البيانات .

حالة

إن swisenspoleno سلسلة يحسن دقة التصنيف إلى 99.2 في المائة من خلال التحليل الطيفي الفلورية ، ويدعم التغطية من 0.5 إلى 300 ميكرون ( بما في ذلك حبوب اللقاح والجراثيم pm2.5 ) .

3 - الانصهار المتعدد الوسائط : عبر التحقق من الخصائص المورفولوجية والكيميائية

مبدأ التقنية :

في هذه الورقة ، المورفولوجية البيانات الرقمية التصوير المجسم جنبا إلى جنب مع البيانات الكيميائية مضان الطيف هو تنصهر ، ميزة قاعدة بيانات الجسيمات التي أنشئت من قبل آلة التعلم الخوارزمية ( مثل الإشراف على التعلم ، التعلم العميق ) لتحقيق التصنيف التلقائي .

ميزة

متانة عالية : تقنية واحدة قد تكون منزعجة من البيئة ( على سبيل المثال ، الرطوبة تؤثر على قياس حجم الجسيمات ) ، متعدد الوسائط الانصهار يمكن أن عبر التحقق من النتائج ، وتحسين الموثوقية .

دينامية التعلم : من خلال " البديل الاعتراف " آلية ، ووضع العلامات على قاعدة بيانات الفرق يتجاوز عتبة الجسيمات ، وتحميلها إلى سحابة من أجل تصحيح الخبراء ، ومواصلة تحسين النموذج .

حالة

sauvageat et al . باستخدام أداة رصد swisenspoleno ، دقة التمييز بين حبوب اللقاح وغير حبوب اللقاح يمكن أن تصل إلى 96 ٪ من خلال تشتت الضوء المرن ، مضان الصور الرقمية ثلاثية الأبعاد ، و 90 ٪ من دقة تحديد ستة أنواع من حبوب اللقاح .

4 - تحسين التكيف البيئي تكنولوجيا التصوير الضوئي

تصميم الحماية :

IP65 مستوى الحماية : منع الغبار ومياه الأمطار من دخول غرفة الاختبار ، وتجنب التلوث عبر العينة .

التحكم في درجة حرارة ثابتة : الحفاظ على درجة حرارة الغرفة من خلال الكشف عن وحدة التدفئة مستقرة ، وتجنب انخفاض درجة الحرارة يؤدي إلى حبوب اللقاح أو الرطوبة العالية الناجمة عن التقصف الجسيمات الالتصاق .

اختبار البيئة المتطرفة :

انخفاض درجة الحرارة الاستقرار : 99.8 في المائة في درجة حرارة منخفضة - 20 درجة مئوية ، معدل خطأ البيانات أقل من 1 ٪ ( على سبيل المثال ، هيرسينيان محطة قاعدة المعدات ) .

ارتفاع معدل أخذ العينات : 40 لتر / دقيقة معدل أخذ العينات ، وقت القرار تصل إلى 10 دقائق ، ودعم دينامية تركيز الرصد .

5 . إخراج البيانات وتطبيق تكنولوجيا التصوير الضوئي

عرض البيانات في الوقت الحقيقي :

تركيز الجسيمات : في الوقت الحقيقي عرض تركيز حبوب اللقاح في الهواء في وحدة من الحبوب / متر مكعب .

تصنيف : دعم تصنيف جنس / عائلة ( على سبيل المثال ، البتولا ، العشب ) .

شكل المعلمة : إخراج حجم الجسيمات ، محيط ، الشكل ، وغيرها من البيانات ثلاثية الأبعاد .

أطياف الفلورية : عرض أطياف الفلورية من المكونات الكيميائية من الجسيمات .

تطبيق المشهد :

الحساسية : توفير مستوى الإنذار المبكر دقيقة لمرضى الربو ، سرعة الاستجابة من التقليدية 7 أيام إلى 1 ساعة .

التلقيح الزراعي : تحسين كفاءة التلقيح في بستان ، التمييز بين النحل يفضل حبوب اللقاح حبوب اللقاح غير المستهدفة .

دراسة المناخ : توفير بيانات عالية الدقة bioaerosols للمناطق الحساسة مثل هضبة التبت ، سهل شمال الصين ، وتعزيز القدرة على التنبؤ بالمناخ .