Využití termokamer v problematice detekce stresů v rostlinné produkci

1. Snímek 1 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
TERMOGRAFIE
NÁSTROJ PRO DETEKCI STRESŮ V ROSTLINNÉ
PRODUKCI
JAN SOVA

2. Snímek 2 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
ELEKTROMAGNETICKÉ SPEKTRUM

3. Snímek 3 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
TEPELNÉ ZÁŘENÍ
 Proč k tepelnému záření dochází?
 Fyzikální tělesa vyzařuji tepelné záření, neboť obsahují velké
množství elektricky nabitých částic s nenulovou kinetickou energií.
 Tepelné zařeni je statistickým vysledkem velkeho množství
událostí, při nichž v blízkosti povrchu objektu vzniká
elektromagnetické záření zapříčiněné chaotickým pohybem
elektricky nabitých částic.

4. Snímek 4 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
ELEKTROMAGNETICKÉ SPEKTRUM
Název Zkratka pásma Vlnové délky
near-infrared NIR 0,75 – 1,4 µm
short-wavelength infrared SWIR 1,4 - 3 µm
mid-wavelength infrared MWIR 3 - 8 µm
long-wavelength infrared LWIR 8 - 15 µm
far infrared FIR 15 - 1000 µm
Dělení infračerveného záření na pásma podle Mezinárodní komise
pro osvětlování.
SWIR MWIR

5. Snímek 5 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
DETEKTORY IČ ZÁŘENÍ
□ Kvantové detektory x tepelné detektory
□ Detektoru souvisí především s požadovanou teplotní
citlivostí, rychlostí záznamu a spektrálním rozsahem
vlastnost Kvantový detektor Tepelný detektor
Spektrální citlivost omezená široká
Responzivita R vysoká nízká
Měrná detektivita D* 1011 - 1012 cm.Hz1/2.W-1 108 - 109 cm.Hz1/2.W-1
Časová konstanta velmi krátká (cca µs) střední (cca ms)
Nejčastější typ InGaAs a InSb, QWIP mikrobolometr
Pracovní teplota nízká (nutné chlazení) pokojová (lze chladit)
Cena vysoká nízká

6. Snímek 6 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
SPEKTRÁLNÍ TERMOGRAFIE

7. Snímek 7 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
TEPELNÉ LWIR DETEKTORY
 U tepelných detektorů je absorpce dopadajícího tepelného záření
spojena se změnou teploty materiálu.
 Změnou teploty způsobená změna jiné fyzikální vlastnosti je pak
využívána k vytvoření elektrického výstupu. Ten nezávisí na
spektrální povaze dopadajícího záření, proto jsou tepelné
detektory obecně nezávislé na vlnové délce.
 Velikost výstupu tedy závisí na zářivém výkonu, ale ne na jeho
spektrálním složení.

8. Snímek 8 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
WIRIS – LWIR SYSTÉM PRO DRONY
□ LWIR systém
□ Vhodný pro mapování velkých
ploch (až desítky hektarů)
□ Stanovení vodního stresu na
velkých plochách

9. Snímek 9 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
LETECKÁ TERMOGRAFIE LWIR KAMEROU

10. Snímek 10 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
EXPERIMENT SE STACIONÁRNÍ LWIR
KAMEROU
Stacionární RGB kamera a LWIR kamera.
Pokles povrchové teploty listů ozimé řepky v
laboratorních podmínkách v závislosti na době
omezení příjmu vody a následnou reakci rostliny po
zalití vodou.

11. Snímek 11 z 19© Workswell s.r.o. Workswell introduction
EXPERIMENT SE STACIONÁRNÍ LWIR
KAMEROU
Vliv aplikace rozdílných herbicidů na rostliny slunečnice roční, v závislosti na
době po aplikaci. Aplikace herbicidů se primárně projevila výrazným
poklesem povrchové teploty vůči kontrole v důsledku otevření průduch.