价值 174,000 英镑的皇家学会工业奖学金将用于进一步开发偏振激光雷达，资助阿斯顿光子技术研究所 (AIPT) 谢尔盖·谢尔盖耶夫 (Sergey Sergeyev) 实验室正在进行的工作。

“我的项目的动机是由全球和英国关于增加粮食产量的议程推动的，这需要在农业中采用新颖的遥感方法来实现信息通信技术（信息和通信技术），”谢尔盖耶夫评论道。

“正如 2017 年世界粮食安全峰会所宣布的那样，世界人口的增长需要增加和提高农业生产效率。”

 

光学技术已经处于这些努力的最前沿，并以多种不同的方式得到应用。 AIPT 的一个 2022 年项目开发了一种传感器，旨在分析植物排放的低含量挥发性有机化合物 (VOC)，以指示植物的健康状况。激光雷达对于农业遥感来说是一项特别有吸引力的技术，能够捕获植物的 3D 图像并提供有关其化学成分和环境的信息。 但阿斯顿团队表示，用于此目的的激光雷达平台的性能还有改进的空间。新的研究项目被命名为 POLIDAR，计划持续到 2024 年和 2025 年，该项目将以 AIPT 现有的偏振激光雷达研究和该研究所开发的专利仪器平台为基础。

 

农业增效的艰巨任务

 

偏振激光雷达背后的原理结合了偏振测量和非相干光学测距，目标植物的偏振特征为直接成像提供的信息添加了有价值的信息。谢尔盖耶夫说：“阿斯顿大学的专利技术将通过使用发射四个具有不同偏振态的延时脉冲串的激光器进行修改。” “通过比较输入的偏振状态和植物反射光的偏振状态，它将揭示有关植物距离和植物叶子纹理的信息，例如水分胁迫和病原体感染。POLIDAR 还设想了一种全光纤设计，以最少的散装组件数量，以减少仪器的占地面积、成本和重量。

 

总部位于索尔福德的数字和人工智能农业公司 Fotenix 将作为项目合作伙伴。 Fotenix 成立于 2018 年，是曼彻斯特大学的衍生公司，现已推出一款名为 DELTA 的农作物监测平台，该平台结合了定制照明源、高分辨率图像传感器和数据分析。Fotenix 表示，DELTA 是“第一个为植物组织量身定制的 3D 多光谱成像系统”。POLIDAR 打算让英国和世界各地的农民都能负担得起其增强型偏振激光雷达平台，作为检查植物是否浇水充足且无病害的经济高效的解决方案。

 

谢尔盖·谢尔盖耶夫说：“遥感是一种重要工具，可以通过提供有关作物性状的实时信息进行产量估算，系统地解决提高农业效率这一具有挑战性的任务。”

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