農(nóng)作物病害是制約產(chǎn)量的重要因素之一，目前農(nóng)作物病害檢測(cè)主要依靠肉眼觀察法、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法等傳統(tǒng)方式，存在主觀性強(qiáng)、效率低、滯后性等弊端。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，高光譜成像技術(shù)以數(shù)據(jù)豐富性、可靠性、準(zhǔn)確與實(shí)時(shí)性，在農(nóng)作物病害檢測(cè)中被廣泛應(yīng)用。本文介紹了高光譜成像儀在農(nóng)作物病害無(wú)損檢測(cè)中的特點(diǎn)。

農(nóng)作物病害的常規(guī)檢測(cè)方法：

當(dāng)前農(nóng)作物病蟲(chóng)害的常規(guī)檢測(cè)方法主要包括肉眼觀察法、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法、農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)和化學(xué)與分子生物學(xué)檢測(cè)等方法。

肉眼觀察法一般是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中依靠實(shí)際常年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的主觀經(jīng)驗(yàn)判斷得知的，一般并沒(méi)有系統(tǒng)的理論支持，而且該方法往往存在明顯的滯后性，受主觀因素影響比較大，也不利于技術(shù)的學(xué)習(xí)與推廣。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法適用于種植面積比較大的農(nóng)業(yè)區(qū)域性生產(chǎn)，結(jié)合多年的生產(chǎn)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，但是該方法缺少針對(duì)性與實(shí)時(shí)性。農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)綜合了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)、技術(shù)和農(nóng)業(yè)專(zhuān)家長(zhǎng)期積累的大量寶貴經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行系統(tǒng)的模型搭建、模擬與預(yù)測(cè)，目前得到了比較廣泛的應(yīng)用，只是該方法周期長(zhǎng)，成本大，暫時(shí)不利于推廣。

化學(xué)與分子生物學(xué)檢測(cè)方法是較準(zhǔn)確的植物病害檢測(cè)方法，但是同樣也存在著耗費(fèi)高、成本大的問(wèn)題。當(dāng)前的農(nóng)作物的檢測(cè)方法在實(shí)際的實(shí)踐應(yīng)用中都存在一定的優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物病害早期的快速、準(zhǔn)確與實(shí)時(shí)性檢測(cè)是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)精細(xì)農(nóng)業(yè)技術(shù)提出的新的目標(biāo)與要求。因此，人們引進(jìn)入了高光譜成像技術(shù)。

高光譜成像技術(shù)不僅能獲取研究對(duì)象的光譜信息，同時(shí)也能獲取其空間信息，能夠更大范圍地獲取樣本的內(nèi)外部信息，從而能更全面的對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行分析。運(yùn)用高光譜光學(xué)成像技術(shù)，快速無(wú)損的獲取農(nóng)作物早期病害信息，通過(guò)建立不同的病害檢測(cè)預(yù)報(bào)模型，及時(shí)監(jiān)控農(nóng)作物的發(fā)病狀況，構(gòu)建農(nóng)作物病害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，為變量施藥決策系統(tǒng)的實(shí)施提供決策支持。

高光譜成像儀在農(nóng)作物病害無(wú)損檢測(cè)中的應(yīng)用：

光譜成像技術(shù)集成了傳統(tǒng)成像技術(shù)和光譜學(xué)方法的優(yōu)勢(shì)，能夠同時(shí)獲取目標(biāo)的空間信息和光譜信息。根據(jù)光譜分辨率、波長(zhǎng)范圍和連續(xù)性，光譜成像技術(shù)可分多光譜、高光譜和超光譜。對(duì)光譜圖像信息的處理主要是將光譜圖像轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)矩陣，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，并代替人腦完成處理和解釋。基于光譜成像的作物病害診斷方法可以同時(shí)獲取病害的圖像信息和光譜信息，在大幅度降低了作物病害診斷成本同時(shí)提高了診斷效率，具備無(wú)損、直觀、實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確性。其特點(diǎn)如下：

1.無(wú)損性

傳統(tǒng)的理化檢測(cè)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害作物的葉片，影響作物正常生長(zhǎng)，因此無(wú)損檢測(cè)是作物病害診斷領(lǐng)域迫切需求的診斷方式。光譜成像檢測(cè)技術(shù)獲取病害圖像信息和光譜信息的同時(shí)，并不會(huì)對(duì)作物造成損傷，為作物病害無(wú)損檢測(cè)提供了實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

2.直觀性

光譜成像獲取的并非傳統(tǒng)的RGB圖像或某一點(diǎn)的光譜信息，而是一個(gè)數(shù)據(jù)立方。在獲取的圖像上對(duì)每個(gè)像素解析光譜維度上的信息，不僅能直觀觀測(cè)圖像的空間信息，同時(shí)可以獲取目標(biāo)像素點(diǎn)的光譜信息。

3.實(shí)時(shí)性

與抽樣送往實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的方法相比，通過(guò)分析患病區(qū)域的空間信息與光譜信息，建立作物病害檢測(cè)模棋型具有快速高效的特點(diǎn)光譜成像快速檢測(cè)技術(shù)為大范圍實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)診斷作物病害診斷提供了基礎(chǔ)。

4.準(zhǔn)確性

由于不同病害對(duì)光的吸收作用不同，在病害的光譜反射率曲線中出現(xiàn)吸收峰的波段也不盡相同。根據(jù)患病區(qū)域的光譜反射率和圖像特征（形狀、顏色、紋理）識(shí)別病害具有較高的準(zhǔn)確率。