Hiperspektralne, multispektralne i termalne slike

Za analizu problema i prikupljanje podataka, BioSens koristi različite uredjaje za akviziciju slike. Razlike između uređaja tiču se širine spektra elektromagnetnog zračenja i broja spektralnih pojasa u kojima rade. Hiperspektralne kamere obuhvataju vidljivi i blisko-infracrveni deo spektra (VNIR) kao i isključivo blisko-infracrveni deo spektra (NIR) i koriste se za laboratorijske analize, dok se termalna i multispektralna kamera uglavnom koriste za terenski rad.

Laboratorijske analize su preciznije jer hiperspektralne kamere mogu imati rezoluciju i od preko 200 kanala, a nakon kalibracije korišćenjem referentih ploča se dodatno povećava pouzdanost merenja. Ipak, kako jedna hiperspektralna slika može imati i do 2GB, ovakve slike zahtevaju velik memorijski prostor i veoma efikasne algoritme obrade slike. Za redukciju količine podataka biraju se najinformativniji spektralni kanali sa visokom odnosom snage signala i šuma ili se primenjuju standardni postupci analize glavnih komponenata (PCA ili ICA). Slike koji stižu sa termalnih i multispektralnih kamera takođe zahtevaju predobradu ali su ovi postupci više fokusirani na smanjenje šuma filtriranjem slika. Sledeći korak, zavisno od problema koji se razmatra, je analiza slike koja obuhvata tehnike izdvajanja obeležja, grupisanja podataka po sličnosti i primene dubokih neuralnih mreža radi segmentovanja slike na regione od interesa. Dalje se koriste dodatni algoritmi za finalnu prezentaciju rezultata i dobijeni rezultati se prosleđuju algoritmima mašinskog učenja za dalju analizu podataka.

U praksi se ove napredne kamere koriste za razvoj algoritama za detekciju infekcija na povrću ili otkrivanja modrica na voću i to nekoliko dana pre nego što simptomi postanu vidljivi golim okom. Značajan je i njihov doprinos u praćenju uslova ekosistema i predikciji prinosa, a razvijeni algoritmi pružaju dodatnu informaciju o stanju biljaka, daju procenu roka trajanja poljoprivrednih proizvoda kao, predviđaju prinos i daju objektivne predloge za donošenje odluka nakon žetve.