智能型传感器

table width=" 633" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" border=" 1" align=" center" tbody tr style=" height:25px" class=" firstRow" td style=" border: 1px solid windowtext padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 成果名称 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: windowtext windowtext windowtext currentcolor border-style: solid solid solid none border-width: 1px 1px 1px medium border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " valign=" bottom" width=" 501" height=" 25" p style=" text-align:center line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family:宋体" 智能型水质采样器 /span /strong /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 单位名称 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 501" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 北京市水科学技术研究院 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 联系人 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 168" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 张书函 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 161" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 联系邮箱 /span /p /td td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 172" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" bjzhangshuhan@126.com /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 成果成熟度 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 501" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" □正在研发& nbsp & nbsp □已有样机& nbsp & nbsp □通过小试& nbsp & nbsp √通过中试& nbsp & nbsp □可以量产 /span /p /td /tr tr style=" height:25px" td style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 132" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 合作方式 /span /p /td td colspan=" 3" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext currentcolor border-style: none solid solid none border-width: medium 1px 1px medium padding: 0px 7px " width=" 501" height=" 25" p style=" line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" √技术转让& nbsp & nbsp & nbsp √技术入股& nbsp & nbsp & nbsp □合作开发& nbsp & nbsp & nbsp □其他 /span /p /td /tr tr style=" height:47px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 633" height=" 47" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 成果简介： /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/cc8b8d5b-49ad-430a-8c6e-580c730cb141.jpg" title=" 14.jpg" style=" width: 400px height: 533px " width=" 400" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 533" border=" 0" / /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 针对雨水采集时间、雨量等不确定性的特点，单纯依靠人工采集会造成大量的人力物力消耗，为此我们研制出一款智能型水质采样器。其采用自主研发的雨量与水位双控制传感器触发启动技术，用户可根据降雨量大小、水位或水头差控制仪器按照设定的采样间隔采集24瓶样品。同时仪器还可利用短接插头将传感器触发启动模式屏蔽，而用于地表水、企业排放水等排放口的自动采样。无论是用于雨水采样还是排放口取样，仪器都具有时间控制采样量和流量计控制采样量两种模式，并且这两种模式下采样间隔都可根据用户需要任意设置。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 雨量和水位传感器主要原理是通过浮球液位开关，根据雨量的大小和水位高低控制仪器的启动。雨量和水位传感器配合使用不仅可以避免雨水口偷排污水或溢流等外因触发水位传感器启动，而且还可以防止雨量传感器因进水或其他不可控人为因素而触发启动。同时仪器具有每采集一瓶样品后的管路自动排空功能。这两项技术既保证了雨水样品的准确性又确保了所采水样具有代表性。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 为满足城市初期雨水流量大、聚集时间短、水质变化快等特点，仪器的采样间隔设置以秒为单位，每个样品之间可任意设置时间间隔，方便用户研究初期雨水水质状况及规律。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 仪器功耗低，内置24V直流高容量可充电锂电池，采用晶体硅太阳能供电方式。使用中无需铺设线缆、无需交流供电，无需人员值守，安全环保可靠性强，完全满足连续雨水样品的采集。不仅节省了大量的人力和能源，还不产生电费。同时仪器还配有220V交流电充电插孔，充一次电完全满足临时采样要求。 /span /p p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 主要技术指标： /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 触发启动方式：雨量、水位单一或共同启动模式。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 显示方式：5.4英寸液晶触摸屏，人性化程序设定，操作简便快捷。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 采样间隔：1-9999s可调。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 样品瓶个数：24 瓶（一次采样量）。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 样品瓶容量：100-1000mL可调。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 垂直吸程：6米（配增压装置）。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 水平吸程：10米。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 自记忆采样时间：每组数据记录采样泵启动及停止的年、月、日、时、分、秒，用户可通过内存卡将数据导出、查阅。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 工作电压：24VDC。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 外形尺寸：430*430*570 mm。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 重量：约30kg。 /span /p p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 技术特点： /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 手机远程遥控一键开关，控制仪器的启动与停止。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 用户可选取雨量、水位传感器控制仪器的开启模式。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 可采用时间或流量编程采样量分装样品。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 配置220V交流电和24V太阳能直流电充电接口，满足市内及野外采样。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 内部时钟自记忆采样过程，用户可通过内存卡读取数据。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 配有远程监控摄像头，通过手机可方便地实时监控采样器周围环境。 /span /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 不仅适用于雨水井、雨水口、道路雨水径流等采样，还适用于工业污染源排放口、江、河、湖、海等水样的自动采集。 /span /p /td /tr tr style=" height:75px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 633" height=" 75" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 应用前景： /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 目前国内雨水采集基本靠人工采样，人身安全危险性大。而传统的水质采样器无法满足雨水采样的要求。我单位推出的智能型自动采样器避免了降雨时间、降雨量等不确定因素，利用雨量及水位双控制传感器自启动采样，极大地减少了人力物力的投入，并保证了采样的精确性。市场上现有的仪器用途都较单一，并且都是市电供电方式，地域局限性大。智能型水质采样器充电方式采用内置24V充电式锂电池不仅适合临时采样，同时还可与太阳能板连接适合于野外无电源场所，使用范围广。而且仪器还可用于地表水和污水采样、对水源进行监测、开展污染源调查及总量控制，可谓是一机多用，市场空间大。 /span /p /td /tr tr style=" height:72px" td colspan=" 4" style=" border-color: currentcolor windowtext windowtext border-style: none solid solid border-width: medium 1px 1px border-image: none 100% / 1 / 0 stretch padding: 0px 7px " width=" 633" height=" 72" p style=" line-height:150%" strong span style=" line-height:150% font-family: 宋体" 知识产权及项目获奖情况： /span /strong /p p style=" text-indent:28px line-height:150%" span style=" line-height:150% font-family:宋体" 目前智能型水质采样器已获得国家专利，专利号：ZL201720745546.9。 /span /p /td /tr /tbody /table p br/ /p

导读 高光谱成像传感器是近几年研究用于监测不同环境中农作物和植被的有效工具。植物的生理学，形态学或生物化学信息可以通过非接触的方式以及不同尺度下评估。例如，利用高光谱传感器用于植物表型分析或农业中的生理胁迫研究。截至目前，市面上有各种非成像和成像高光谱传感器可供选择，这些仪器进行测量的过程相当复杂。因此，现代化检测及研究中对易于用户操作的高光谱传感器的需求日益增加。芬兰新发布的一款新型小型手持式智能型高光谱相机——SPECIM IQ，就是基于用户的现代化便携操作而设计的。SPECIM IQ的机身小巧轻便，只有1.3kg，实现轻松手持操作；同时在相机中直接集成了操作控制系统，通过相机自带的触摸屏就可实时实现基本数据的采集和分析过程（如预处理和分类例程），实现智能化操作。便携手持、现场实时快速检测、全自动智能分析、高质量数据，相信 SPECIM IQ 如此多的现代化特征会让您的高光谱研究更加得心应手！以下我们将SPECIM IQ采集的高光谱数据与已经十分成熟高光谱成像仪技术SPECIM V10E 进行定性对比，发现SPECIM IQ便携手持的设计并未影响到相机的数据准确性，一致地获得了高质量高光谱数据。同时，手持智能型SPECIM IQ还可以实现对植物表型的鉴定以及病害研究检测等，在植物科学研究及其他领域具有无限可能。1、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ与SPECIM V10E的定性对比 通过与性能的SPECIM V10E相机对比，我们评估了新型SPECIM IQ的成像质量。SPECIM V10E在推扫式高光谱相机领域是一款具有代表性且广受好评的产品，与SPECIM IQ具有相同的光谱范围（400-1000nm）。在实验过程中，通过采用4倍的光谱合并，达到与SPECIM IQ相似的光谱采集，共有211个波段，每行数据具有1600个像素。研究人员利用两款设备分别在室内（卤素灯光源）和室外（自然光光源）对具有不同颜色的样本：纸片和聚乙烯胶片，进行了高光谱数据采集和对比。 图1 智能型高光谱相机SPECIM IQ（207mm*91mm*74mm） 经过对比，得到如图2所示结果。对相同样本，两款设备采集的光谱形状高度重合：实验室的平均值是0.009，室外平均值为0.043。SPECIM IQ和SPECIM V10E的平均标准偏差分别为室内（0.017和0.021）和室外相同（0.029和0.029），但SPECIM IQ更为均，SPECIM V10E在光谱边界处具有更高的噪声水平（400 -450nm和400-450nm）900-1000nm，见图2）。研究表明，除了925-970nm范围内的大气水汽吸收带之外，周围光谱的原始信号较弱，导致反射信号的快速增加。 图2 平均光谱包含绿色纸片（A）和紫色聚乙烯片（B）的标准差，C表示室内测试的不同颜色的样本 图3 室外数据的光谱对比（A-D）：绿色纸片、暗黄色纸片、紫色聚乙烯胶片以及蓝色聚乙烯胶片 2、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ对拟南芥的生理胁迫研究 通过植被指数可评估不同状态下植被的生理结构和功能特性，包括生物量、冠层结构、叶面积指数、叶绿素含量以及植物冠层的光利用效率等。研究人员利用SPECIM IQ对拟南芥的两个变种在胁迫状态下的生理状态分别进行了研究。由于缺乏PsbS蛋白质和紫黄质脱环氧化酶，拟南芥的变种样本对光能量利用能力减弱（非光化学淬灭），但在室温条件下可正常发育，在高光照条件下，突变体可能受光损伤，这些都是肉眼无法察觉的。利用SPECIM IQ对18个样本进行数据采集，并对所采集的数据进行植被指数计算，在此基础上，对样本的叶绿素含量和类胡萝卜素转化的敏感程度进行了评估（图4）。 图4 在非胁迫适应（NSA）和胁迫适应（SA）拟南芥野生型（Col-0）和PQ缺陷突变体（npq1和npq4）之间观察到的差异。 左侧面板显示选定感兴趣区域的假彩色图像（A） NDVI（C） REIP（E） 和由SPECIM IQ采集数据计算的PRI（G）。 右侧面板显示计算出的平均值和标准差（B） NDVI（D） REIP（F） 和PRI（H）从三个单的植物随机分布在成像框架，不同的字母表示基于LSD的显着差异（a = 0.05）。 研究表明，SPECIM IQ可用于拟南芥中叶绿素（NDVI）和叶黄素（PRI）的含量的检测，并能评估植株样本的状态。通过验证具有代表性的植被指数，可为其它植被指数的评估计算提供样例，并为在植被研究领域获得更多生理信息奠定了基础。 3、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ对大麦白粉病的研究 高光谱成像作为非接触式的测量传感器，在植物疾病严重程度与宿主植物对特定植物病原体的易感性的评估方面有很大的应用。本研究利用SPECIM IQ评估了不同大麦品种在冠层尺度上的白粉病严重程度，并对品种Milford和Tocada进行了4个和7个不同的白粉病易感性等的比较。研究准确地检测了两个品种的白粉病症状，并通过高光谱成像结合数据分析方法评估品种的不同疾病严重程度。研究人员利用SPECIM IQ对在温室中培养的360个大麦植物样本（稳定的漫射光条件下培养）进行检测，并使用的白色参考板（见图5）和SPECIM IQ的内置功能对高光谱数据进行归一化。研究人员利用SPECIM IQ Studio的光谱角匹配方法（SAM）进行感染检测并与支持向量机分类（SVM）方法进行对比，检测到上部叶中具有类似病状的区域。 图5 使用光谱角匹配（SAM）和支持向量机（SVM）对白粉病进行分类，图像左侧包含白色参考面板研究表明，大麦白粉病的样本检测到的疾病症状分别为所有植物像素的25.8％和4.4％，而健康部分只有2.0％和2.2％。现有的错误分类主要是白色参考边界处（看起来像叶面上的白色菌丝体）混合像素的影响。为了消除这种系统偏差，通过减去错误分类像素量来确定疾病严重程度，预测分析的品种的2.2％至23.7％的强烈差异。因此，SPECIM IQ可用来测量评估复杂冠层的疾病严重性，控制光源照明条件保证高信号质量，此项研究也证明SPECIM IQ空间分辨率足以确定大麦叶片上的单一症状。4、总结 手持智能型SPECIM IQ相机在植物生理和病害检测中具有巨大潜力。通过SPECIM IQ与SPECIM V10E室内和室外环境中对不同材质色卡辐射测量评估，得到两者的光谱特性高度一致性。根据植被指数分析得到的结果表明手持智能型SPECIM IQ在植物研究和表型分型策略的背景下的应用潜力：对于白粉病的评估，表明SPECIM IQ具有足够的测量能力，并且与SVM相结合，在量化中对视觉评估的高度一致性。作为新智能型的高光谱相机设备，手持式SPECIM IQ除具有高精度的数据质量外，其设备本身具有高紧凑性、可移动性强和快速集成处理能力，为科技新领域的应用创造了有利条件。手持智能型SPECIM IQ的发布让高光谱传感器技术以实验室设备的质量水平传输到温室和现场，而无需任何载体平台或控制和存储设备，因此，该款设备的诞生无疑可以支持各个场景下的不同应用，并推动现代高光谱技术在更多领域的发展和影响。 相关产品及其链接1、手持智能型高光谱相机SPECIM IQ：http://www.instrument.com.cn/netshow/C282348.htm 2、芬兰SPECIM高光谱航空遥感成像系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/C160539.htm 3、芬兰SPECIM 工业高光谱相机FX系列：http://www.instrument.com.cn/netshow/C265811.htm

广州市明美光电技术有限公司（以下简称“明美”）携智能型倒置荧光显微镜参加第六届中国创新创业大赛暨第二届“羊城”科创杯创新创业大赛，获得评审专家的高度认可，顺利通过预赛，进入到复赛阶段。中国创新创业大赛由科技部火炬高技术产业开发中心、科技部科技型中小企业技术创新基金管理中心、科技日报社、陕西省现代科技创业基金会、北京国科中小企业科技创新发展基金会承办，旨在扶持具有重大意义的创新创业项目，是各行各业的公司展示成果，吸引投资的一次绝佳的机会。此次大赛上，明美展示了一款最新研制的智能型倒置荧光显微镜。该显微镜采用led荧光照明系统，提升了本产品的使用寿命和稳定性；采用微扫描技术，可以把原来的图像分辨率提升9倍；采用红外传感器，自动感应控制荧光模块的自动切换；光源自动适应调整，人体离开后自动待机等功能；集成计算机处理模块，图像显示模块，无需借助电脑，即可观察和保存图像。这款智能型倒置荧光显微镜具有多种人性化的功能，代表了未来智能型显微镜的发展方向。答辩会上，评审组的专家对这款智能型倒置荧光显微镜表示了极大的兴趣，提出了许多有建设意义的问题；同时也对这款产品给予了高度的赞扬和肯定，明美也顺利的进入到了此次大赛的复赛阶段。在复赛阶段，明美势必会遇到更多有竞争力的产品，但相信这款不断改进和完善的智能型倒置荧光显微镜能够击败对手，并取得最终的胜利。