多光谱相机在植物研究中的应用​

多光谱相机常被用于追踪植物的生长变化，因为与传统手持设备相比，它们通常能实现更高分辨率的测量并覆盖更广区域。

植物的环境光反射特征会因其特定生长周期阶段和健康状况产生差异。在生长过程中，叶片可能从偏红色逐渐转为绿色，花朵也可能逐渐绽放。当植物遭受病虫害、土壤贫瘠或水分短缺时，其色泽也会发生改变。通过选用合适的多光谱相机，能够精准捕捉这些细微的光谱变化。

研究人员通常会通过研读已发表的论文，来收集前人实验中所采用的方法与成果信息。MAPIR十余年来持续为科研界提供多种设备与配套软件，您可通过以下链接了解详情：

多光谱相机在植物研究中的应用

植物健康状况变化监测

利用多光谱相机评估植物健康是最常见的应用领域。植物健康状况通常通过计算其反射的近红外光与红光之间的比例关系来量化。

如下图所示，健康植物相较于衰败植株会反射更多近红外光而吸收更多红光。业界普遍采用NDVI（归一化植被指数）公式对植物健康度进行数值化表征：较高数值（0.8）代表健康植株，较低数值（0.3）则表征衰亡状态。

植物生长变化监测

除总体健康状况外，研究人员常需追踪植物的生长形态变化。例如，施加额外养分的植株可能比未处理的植株生长更快，因此形态特征也成为重要的观测指标。

为准确提取植物数据，建议在植株后方使用不影响多光谱指数的背景材质。我们推荐采用白色棉质材料（如衣物或床单），这类背景的NDVI值通常接近0，如上方叶片动画所示，能轻松实现植物数据与背景的分离。

MAPIR多光谱相机解决方案

运用MAPIR解决方案开展植物学研究

MAPIR全流程植物光反射测量方案

MAPIR提供完整的光反射测量解决方案，可全面监测植物的光反射特性：环境光传感器记录光谱波形，多光谱相机采集像素级反射光强度，参考标靶则将图像像素值转换为标准反射率。

混合环境光照的校准技术
进行多光谱成像时，环境光光谱的测量至关重要。由于拍摄场景常存在混合光照（如日光与人造光源），且环境光会随时间和日期变化，建议使用DAQ-M或DAQ-A-SD光传感器实现精准光谱测量。

跨时段反射率数据的标准化追踪
长期监测植物变化时，必须确保每次数据均基于同一参考标准进行校准。MAPIR提供的T4系列校准标靶可完成标准反射率校准——在光传感器记录环境光谱的同时拍摄标靶图像，即使环境光照条件改变，最终处理后的图像数据仍具备可比性。

（注：译文采用”全流程测量方案””像素级反射光强度””标准化追踪”等专业表述，通过分模块说明凸显技术优势，并保持植物学研究与光谱测量领域的术语准确性）

植物健康研究中的常用相机滤光片选择

如前述，植物健康监测是最常见的应用方向。健康评估通常通过比较近红外光与红光的反射率实现，也可采用橙光替代或补充红光观测。对于蓝绿色系植物或水生植物环境，青/蓝光波段则具有重要监测价值。

在滤光片选择方面，RGN（红-绿-近红外）组合通常是最佳方案，可同步获取NDVI等指数所需的近红外与红光数据，同时采集植被指数常用的绿光波段。若选购其他机型，我们推荐OCN（橙-青-近红外）滤光片型号。通过组合使用RGN与OCN滤光片，可完整捕获6个独立光谱波段（如下方光谱响应图示），为多维度植物生理分析提供完整数据支撑。

【技术提示】滤光片组合策略需根据：1) 目标植物光谱特性 2) 核心监测指数要求 3) 环境光谱干扰情况 进行综合选择。