高光谱成像技术在农业领域应用广泛且功能强大,覆盖了从作物生长监测、病虫害早期识别、土壤水分分析、产量预估和收获规划等过程。然而,由于核心设备长期依赖进口,导致应用成本高、操作要求严,制约了该技术的推广普及。
谷丰光电采用总公司红星杨科技全自主研发的Simspec HL系列高光谱相机,实现高光谱成像系统的100%国产化替代,打破了该技术长期依赖进口的格局,标志着技术层面的自主可控,更构建了 “成本控制 + 供应链安全” 的双重保障。该产品采用小型化与高集成度设计,在获得与进口设备相媲美的光谱与空间分辨率的同时,大幅降低了用户使用成本,并依托本地化服务优势,提供灵活的技术支持和定制方案,为农业领域提供了高性价比的技术选择。

系统集成支持:多设备适配、全面服务农业应用场景
Simspec HL系列高光谱相机可灵活集成于谷丰光电多种表型设备,满足不同场景需求:
1.高光谱品质分析仪

河南大学交付案例
高光谱品质分析仪是一款桌面式的物品品质分析检测的仪器系统,可搭载不同波段下的高光谱相机,支持双相机和单相机两种模式,具有成像快、操作便捷、性能优越的特点,为农业、食品、医药等多个行业提供了高效可靠的检测解决方案。
2.根系表型检测系统(根盒式)

浙江省农科院交付案例
根盒式根系表型检测系统集成智能化行走机器人、自动滴灌模块及环境监测模块结合多种光学成像传感器,实现作物在整个生育期过程中地上地下植物营养状况及根系部位表型性状的提取。系统主要标配RGB成像传感器可拓展搭载红外成像传感器以及高光谱成像传感器,适用于水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等多种农作物,可测量获取作物根系角度、长度、数量、曲率、最大宽度、扎根深度、宽度深度比、凸包等80多个根系性状参数。
3.无人机植物表型成像系统

可灵活挂载超高分辨率可见光、多光谱、热红外、高光谱相机和激光Lidar,气体传感器等(同时挂载多达3种传感器),实现多源数据的同步获取。
4.温室盆栽高通量植物表型分析系统

山西农业大学交付案例
集光电技术、自动化控制技术和计算机图像处理技术于一体,可实现水稻、玉米、小麦、油菜等多种盆栽植物表型参数的全自动、无损、高通量精准提取。成像传感器单元包括RGB可见光成像、红外成像、高光谱成像、CT成像、多光谱成像等。
5.田间作物高通量表型检测系统

河南大学交付案例
集光电技术、自动化控制技术和计算机图像处理技术于一体,实现田间作物表型参数全自动、无损、高通量准确提取,可广泛应用于水稻、玉米、小麦、油菜、棉花等作物。成像单元可搭载可见光成像传感器、红外成像传感器、高光谱成像传感器、激光雷达成像传感器等,通过不同的成像传感器可获取田间作物不同的表型性状指标。
多源种子信息分析仪
显微光谱仪
田间表型机器人
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Simspec HL 为何能成为优选?深度解析五大核心亮点
01.高精度成像,细微特征无所遁形
Simspec HL10高光谱相机光谱分辨率达2.5nm,空间分辨率为1900,提供更细微、更清晰的光谱和图像信息;

Simspec HL10光谱分辨率
Simspec HL17高光谱相机全谱段分辨率保持在 3.3-3.5nm(波长增大时略有提升),可精准识别近红外波段的微弱吸收特征。

Simspec HL17光谱分辨率
02.全波段覆盖:从表面到内部的全面洞察
不同波段对应不同检测场景,Simspec HL 系列通过双型号互补,实现 400-1700nm 全波段覆盖,适配从表面到内部的全维度分析需求。这种 "全波段视野",让一台设备即可满足多场景检测需求,大幅降低设备投入成本。
产品型号光谱范围核心能力典型应用Simspec HL10400-1000nm解析表面光学特征与浅表层成分果实颜色分级、叶片叶绿素含量检测Simspec HL17900-1700nm穿透表层直达内部,分析深层成分果蔬内部水分检测、籽粒蛋白质含量分析03.超低畸变,数据精准无需二次校正
传统高光谱设备普遍受困于Smile 畸变(光谱波段错位)和 Keystone 畸变(空间像素偏移),往往需要复杂的后期校正,既耗时又影响精度。
Simspec HL 系列从硬件层面彻底解决了这一问题,无需额外校正即可直接用于分析建模,极大提升了检测效率。
超低 Smile 畸变,边缘区域畸变小于 30um,中心区域接近 0,确保全视场光谱数据的一致性;
可控 Keystone 畸变,幅值仅 ±(25-30) um,且在 1.3um 附近穿零,全波段空间 - 光谱配准稳定性极强;

Simspec HL10高光谱相机

Simspec HL17高光谱相机
04灵活集成,实验室与产线无缝适配
传统设备 "体积大、接口杂、难安装" 的问题,在 Simspec HL 系列上得到彻底解决:
标准化设计:支持 USB3.0 高速传输,搭配通用 C 口镜头(可自由更换焦距),实验室研究与工业现场检测无需复杂改装即可快速部署;
轻量化机身:两款型号均采用小巧便携设计,可直接集成到生产线、无人机或便携设备中,无论是田间移动监测还是车间在线检测都能轻松应对;
易于标定与集成:对称、低畸变的几何特性使一次标定即可长期复用,缩短部署周期、提升工业与外场可靠性。
05农业场景赋能,从科研到产业的价值落地
作物健康与胁迫监测:如营养状况诊断、病虫害早期识别与预警、干旱胁迫监测等。

产量预测与品质评估:
利用高光谱数据建立模型,可以较为准确地预测地块级别的产量,为粮食收购、仓储物流和市场规划提供依据。对于高价值经济作物,可以在采收前进行初步的无损检测和分级预测。

田间管理与决策支持:
如杂草识别与精准除草、作物分类与面积统计等;

表型组学研究:
在高通量植物表型平台中,高光谱相机被用于快速、无损地测量大量植物样本的多种性状,加速优良品种的选育过程。
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产品参数:按需选择更精准

真实应用案例:从技术到价值的落地见证
1.种子品质检测的“效率革命”
传统种子样本品质分级需人工取样、化学检测,每份样本耗时超过 30 分钟,且会破坏种子完整性。

采用Simspec HL10 高光谱相机后,检测流程实现全面优化:无需接触样本,只需通过光谱扫描即可快速获取成熟度、含水量、营养成分等关键指标,大幅缩短每份样本检测时间,且能 100% 保留种子完整性。同时,通过建立光谱数据库,实现了种子品种的自动识别。


2.玉米育种的“精准助力”
在玉米功能基因组学研究中,需快速检测大量籽粒的代谢物含量。传统方法不仅耗时耗力,还难以实现高通量分析。


借助Simspec HL17 高光谱相机的近红外穿透能力,可成功建立玉米籽粒代谢物含量无损预测模型,实现了蛋白质、淀粉等成分的高通量检测。该方案无需破坏籽粒,单次可检测多个样本,大幅提升检测效率,为育种筛选提供了精准数据支撑。