La monitorización precisa del contenido de clorofila en las plantas es crucial para la producción agrícola e investigaciones fisiológicas, pero los métodos tradicionales presentan limitaciones como la medición de contacto cercano, baja eficiencia y dificultad para obtener características estructurales tridimensionales de las plantas. Para resolver este problema, se ha desarrollado un nuevo sistema de radar láser (SLiDAR) basado en el principio de Scheimpflug, con el objetivo de lograr una medición remota no invasiva y de alta precisión de las señales de fluorescencia de la clorofila en las plantas, así como obtener información tridimensional de la estructura de manera simultánea. Este sistema utiliza un láser continuo (450 nm) y una arquitectura de sensor CMOS inclinado, mediante el procesamiento normalizado de la señal de fluorescencia en el canal rojo y la señal de dispersión elástica en el canal azul, para eliminar interferencias ambientales y mejorar la relación señal-ruido. Experimentos compararon los datos de medición del sistema SLiDAR con un clorofiltómetro portátil (SPAD-502PLUS) en diversas hojas, y los resultados mostraron una fuerte correlación lineal entre ambos sistemas (R²>0.98), confirmando la confiabilidad del sistema en una resolución espacial del orden de milímetros entre 5 y 10 metros, así como en la extracción de clorofila. El estudio demuestra que el sistema SLiDAR combina una alta sensibilidad espectral con resolución espacial, y realiza un control efectivo y no destructivo del contenido de clorofila a través de la obtención de las señales de fluorescencia, proporcionando un medio técnico innovador para monitorizar el estado fisiológico de las plantas, y podría aumentar su potencial de aplicación en la teledetección agrícola en el futuro a través de una excitación multi-longitud de onda y optimización de algoritmos.
关键词
Scheimpflug LiDAR;fluorescence imaging;3D point cloud;chlorophyll fluorescence