식물의 엽록소 함량을 정확히 모니터링하는 것은 농업 생산과 생리학 연구에 핵심적이지만, 전통적인 방법은 접촉 측정, 낮은 효율성 및 식물의 삼차원 구조 특성을 동시에 얻는 것과 같은 한계가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 Scheimpflug 원리를 기반으로 한 새로운 레이저 레이더 시스템 (SLiDAR)이 개발되었으며, 이 시스템은 비접촉 고정밀 원격 센싱 측정 및 식물 엽록소 형광 신호와 공동으로 식물의 삼차원 구조 정보를 동시에 얻기 위함이다. 이 시스템은 연속파 레이저 (450 nm)와 기울어진 CMOS 센서 구조를 사용하여 빨간색 채널에서 엽록소 형광 신호와 파란색 채널에서 탄성 산란 신호를 정규화 처리함으로써 환경 간섭을 제거하고 신호 대 잡음 비율을 향상시킨다. 실험은 SLiDAR 시스템의 측정 데이터를 다양한 잎에 대해 휴대용 엽록소 측정기 (SPAD-502PLUS)의 데이터와 비교하여 두 시스템 간 강력한 선형 상관 관계를 보여주었으며 (R² >0.98), 시스템의 5~10m 내 1mm 공간 해상도 및 엽록소 추출에 대한 신뢰성을 확인함. 이 연구는 SLiDAR 시스템이 고 해상도와 고 분광 감도를 결합하며 엽록소 형광 신호 획득을 통해 효과적이고 비파괴적인 엽록소 함량 모니터링을 달성하고, 식물의 생리적 상태 모니터링에 혁신적인 기술 수단을 제공함으로써 미래에는 다중파장 자극 및 알고리즘 최적화를 통해 농업 원격 감지 분야에서 적용 가능성을 더욱 증진시킬 수 있다.

Scheimpflug LiDAR;fluorescence imaging;3D point cloud;chlorophyll fluorescence