易科泰植物病虫害早期检测技术方案

       在农业生产中，植物病虫害对农作物健康及粮食安全构成严峻挑战。传统病虫害检测方法主要依赖人工目视判断，在病症明显时才能察觉，往往错过最 佳 防 治时机。易科泰凭借其在光谱成像及叶绿素荧光测量技术领域的深厚积累与持续创新，推出多功能高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术及Thermo-RGB成像融合分析技术等新一代农业传感器技术，为植物健康检测、病虫害早期检测、作物抗性与敏感性检测等领域提供快速、无损解决方案，适用于实验室、野外大田、植物工厂、种苗场、园艺苗圃及现代农业产业园区等不同场景。

柑橘叶片黄龙病高光谱成像分析：PRI指数显示染病叶片的光利用效率显著降低（易科泰光谱成像实验室提供）

实验室方案

野外近地面方案

无人机遥感方案

应用案例：

叶绿素荧光成像技术早期检测葡萄病原菌

       葡萄疟原虫（一种葡萄病原菌）的早期检测可提高杀菌剂的处理效果。捷克科学院的研究人员使用FluorCam叶绿素荧光成像系统检测人工接种该病菌的葡萄叶片，发现光系统 II最 大光量子效率（Fv/Fm）和有效量子产率（ΦPSII）是对感染较敏感的因子。Fv/Fm和ΦPSII在接种后4天（症状出现前3天）即检测到显著下降，与后续孢子释放区域高度吻合。ΦPSII的异常区域更大，反映光合作用受损范围。说明叶绿素荧光成像技术可实现葡萄病原菌感染的早期检测。

左图：施药组叶片（上）和对照组叶片（下）的叶绿素荧光参数随时间的变化情况，光系统II的最 大量子产率Fv/Fm、光系统II在高光化光下的有效量子产率 （ΦPSII-HL） 和葡萄藤叶片的组合成像参数 （CI）。右图：叶片部位的稳态荧光Fs及ΦPSII-HL随时间变化情况（IF表示被感染的半片叶子、NIF表示未被感染的半片叶子、MIF表示直接被感染的叶斑部分）（参考文献Cséfalvay L, et al. Pre-symptomatic detection of Plasmopara viticola infection in grapevine leaves using chlorophyll fluorescence imaging[J].）

高光谱成像技术早期检测柑橘溃疡病

       佛罗里达大学的研究人员使用高光谱成像技术检测柑橘叶片和未成熟果实上几个疾病发展阶段（无症状、早期和晚期症状）的柑橘溃疡病，这种疾病的无症状阶段是治 疗树木的关键时期。使用径向基函数 （RBF）、K 最近邻 （KNN）法对样品进行识别，在RBF方法使用的植被指数中，水分指数 （WI） 和光化学反射指数（PRI）分别更准确地检测了溃疡病的无症状阶段和早期阶段。

上左图：叶子（a）和未成熟果实（b）的ROI选区（白色圆圈）及叶子假彩色（c）；上右图：不同溃疡病阶段（健康、无症状、疾病早期和晚期）柑橘组织的光谱特征。下左图：RBF和 KNN对不同溃疡病阶段柑橘组织的分类精度图；下右图：RBF 方法使用不同VI 对健康和无症状阶段柑橘组织的分类准确率（参考文献：Abdulridha J, et al. UAV-based remote sensing technique to detect citrus canker disease utilizing hyperspectral imaging and machine learning[J]. Remote Sensing, 2019）

无人机高光谱遥感成像技术早期检测树皮甲虫侵害

       树皮甲虫是欧洲 最具破坏性的昆虫之一，早期检测树皮甲虫侵害对于控制其扩散至关重要（尤其在后代羽化前的“绿攻阶段”），但此时受侵害树木外观上仍保持绿色，难以通过传统方法识别。瑞典农业科学大学的研究人员使用无人机搭载Specim AFX10和AFX17高光谱相机，进行了四次飞行（T1、T2、T3、T4），覆盖从首次受攻击到后代开始羽化的时间。分析发现绿肩区域（490-550 nm）的光谱变化对树皮甲虫侵害最敏感，在T3（5-7周）和T4（7-9周）时，绿肩指数（GSCR1和GSCR2）对树皮甲虫侵害的检测率分别达到0.76和0.83，表明可在树皮甲虫后代羽化前使用高光谱成像技术进行早期检测。

上左图：RGB正射影像图（蓝点表示健康树木，红点表示受侵害树木）；上右图：树冠分割示例（a）局部最 大值检测（b）分水岭分割（c）与参考数据的匹配（d）健康树冠（e）受侵害树冠；下图：T1、T2、T3、T4时期绿色肩部反射率曲线（a1、a2、a3、a4）一阶导数（b1、b2、b3、b4）二阶导数（c1、c2、c3、c4）曲线（其中GSIP是反射光谱上的最 大斜率点，GSCP是最 大曲率点，分别对应一阶导波峰和二阶导波谷）（参考文献：Huo L, et al. Bark beetle pre-emergence detection using multi-temporal hyperspectral drone images: Green shoulder indices can indicate subtle tree vitality decline[J]. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 2024.）

       北京易科泰生态技术公司长期致力于生态-农业-健康领域仪器的研发、应用与推广，为植物病虫害检测研究提供从实验室到野外，从地面到无人机遥感全方位解决方案，如有需要，欢迎垂询！

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