基于热红外成像技术的小麦病害早期检测

实现对受到病原侵染的小麦植株进行早期检测，对于小麦病害的监测预警和及早防治具有重要意义。为研究热红外成像技术早期检测小麦病害的可行性，该研究以小麦条锈病为例，以健康小麦植株、条锈病潜育期和发病期小麦植株为试验材料，利用热红外成像技术采集他们的热红外图像和叶片温度，在潜育期内连续检测其热红外图像和叶片温度随接种天数的变化。通过图像对比发现，接种后第5天，肉眼观察热红外图像可将受到侵染但未显症的小麦植株与健康植株区分开来。进一步数据处理，表明接种后第3天处于条锈病潜育期的小麦植株叶片平均温度和不同部位最大温差分别比健康植株叶片的低0.08℃和高0.04℃（P＜0.05），可将处于条锈病潜育期的小麦...

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Bibliographic Details
Published in农业工程学报 Vol. 30; no. 18; pp. 183 - 189
Main Author 李小龙 王库 马占鸿 王海光
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国农业大学农学与生物技术学院,北京,100193%中国农业大学信息与电气工程学院,北京,100083 2014
Subjects
图像处理
小麦
早期检测
条锈病
温度
潜育期
热红外成像
病害
病害
image processing
早期检测
thermal infrared imaging
条锈病
diseases
温度
stripe rust
图像处理
incubation period
temperature
wheat
潜育期
early detection
小麦
热红外成像
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ISSN1002-6819
DOI10.3969/j.issn.1002-6819.2014.18.023

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Summary:实现对受到病原侵染的小麦植株进行早期检测，对于小麦病害的监测预警和及早防治具有重要意义。为研究热红外成像技术早期检测小麦病害的可行性，该研究以小麦条锈病为例，以健康小麦植株、条锈病潜育期和发病期小麦植株为试验材料，利用热红外成像技术采集他们的热红外图像和叶片温度，在潜育期内连续检测其热红外图像和叶片温度随接种天数的变化。通过图像对比发现，接种后第5天，肉眼观察热红外图像可将受到侵染但未显症的小麦植株与健康植株区分开来。进一步数据处理，表明接种后第3天处于条锈病潜育期的小麦植株叶片平均温度和不同部位最大温差分别比健康植株叶片的低0.08℃和高0.04℃（P＜0.05），可将处于条锈病潜育期的小麦植株与健康植株区分开来。随着接种后天数的增加，处于条锈病潜育期的小麦植株叶片的平均温度和最大温差与健康小麦植株叶片的差异逐渐增大。接种后第12天，接种小麦植株叶片平均温度比健康植株叶片低1.22℃，接种小麦植株叶片最大温差比健康植株叶片高1.58℃。可见，利用热红外成像技术可以早期检测到小麦受到病原侵染后的温度变化，热红外成像技术作为一种小麦病害早期检测的方法是可行的。
Bibliography:11-2047/S
diseases;image processing;temperature;wheat;stripe rust;thermal infrared imaging;early detection;incubation period
Wheat can be infected by various pathogens, resulting in a variety of disease symptoms. Early detection of the pathogen infection before symptom appearance is essential for disease monitoring and warning, disease control and the improvement of wheat production. Wheat stripe rust caused by Puccinia striiformisf. sp. tritici （Pst） is an important airborne fungal disease. This study investigated the possibility of thermal infrared imaging technology used for early detection of wheat stripe rust since thePst infection can result in changes of transpiration rate of wheat leaves and thus may result in changes in leaf temperature. The healthy wheat plants were subjected to artificial spray inoculation withPst urediospore suspension in an artificial climate chamber. Thermal infrared images and data on leaf temperature ofPst-infected wheat plants in incubation period （no symptom appearance） were c
ISSN:1002-6819
DOI:10.3969/j.issn.1002-6819.2014.18.023