CX/powertwo熒光激光雷達系統(tǒng)是林業(yè)資源調(diào)查中獲取林木表型的以及農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用的重要手段。傳統(tǒng)的激光雷達通過測量反射光的飛行時間獲得距離信息，并可得到反射光的強度信息，結(jié)合旋轉(zhuǎn)機構(gòu)最終獲得點云。本系統(tǒng)結(jié)合激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)、激光雷達技術(shù)與推掃式掃描技術(shù)，實現(xiàn)了熒光多光譜點云的獲取。
一、科研使用場景：
1植物表型探測：熒光激光雷達可以獲得三維熒光點云，從而在獲得植物形狀結(jié)構(gòu)參數(shù)的同時，通過多光譜熒光數(shù)據(jù)獲得特征組份與生理參數(shù)的三維空問分布。
2）枝葉分割：傳統(tǒng)的枝葉分割基于點云的空間位置與強度，需要匹配負(fù)責(zé)的算法，魯棒性不強。由于枝葉的葉綠素含量相差較大，而英光多光譜點云與葉綠素?zé)晒庹嚓P(guān)，因而通過熒光點云可以很容易的實現(xiàn)枝葉分離，且結(jié)果穩(wěn)定可靠。
3）地上生物量計算：在使用激光雷達進行地上生物量檢測時，需要排除樹葉點云的影響。熒光激光雷達可以準(zhǔn)確地排除樹葉點云，不需要人工剪除樹葉，實現(xiàn)了生物量的無損
檢測。
4） 脅迫探測：各種脅迫下葉綠素的熒光響應(yīng)一直是植物表型領(lǐng)域的研究熱點。熒光激光雷達可以獲取各點的多通道熒光強度，并可以定制程序?qū)崿F(xiàn)定時自動掃描記錄，為脅迫
探測提供高通量解決方案。
5）葉綠素分布探測：本英光激光雷達實現(xiàn)的多通道熒光，可以定性得到葉綠素濃度相對分布，并可通過標(biāo)定獲得濃度分布的測量。
6）葉面積指數(shù)探測：在枝葉分離的基礎(chǔ)上，通過對點云數(shù)據(jù)的計算與疊加，實現(xiàn)準(zhǔn)確
葉面積指數(shù)的探測。
二、教學(xué)使用場景：
1)形態(tài)結(jié)構(gòu)測量救學(xué)：在林業(yè)資源調(diào)查中，傳統(tǒng)植物形態(tài)結(jié)構(gòu)測量需要通過人工方式，使用卷尺等傳統(tǒng)工具測量植株的高度、胸徑、地上生物量等參數(shù)。對于我高的林木，往往需要使用胸徑乘以一定系數(shù)進行估算，因而會引入誤差；對手地上生物量的測量，需要對植物迸行破壞性測量，在教學(xué)時只能對測量過程進行描述。苂光激光雷達可以獲得林木的苂光點云。通過對點云的處理，可以獲得不同高度的胸徑、植株的高度。對生物量進行測量時，可以引入枝葉分割算法，通過點云的多光譜熒光特性方便的將樹葉點云去除，留下枝干點云進行計算最終得到體積。教學(xué)過程包括多點數(shù)據(jù)買集、降噪、點云匹配、枝葉分離、數(shù)據(jù)擬合、計算等過程，培養(yǎng)學(xué)生動手實驗?zāi)芰εc數(shù)據(jù)處理能力。
2）脅迫熒光檢測探家教學(xué)：葉綠素?zé)晒馐且环N常見的植物表型檢測方式。通過葉綠素?zé)晒獾淖兓梢蕴剿髦参镌谌彼?、缺氮、缺光照等脅迫條件下的反應(yīng)，從而建立表型與脅迫預(yù)測模型。本系統(tǒng)可以同時獲取點云信息與熒光信息，可作為學(xué)生探索植物不同因素脅迫時的檢測工具，應(yīng)用手一些脅迫反應(yīng)的驗證與新脅迫反應(yīng)的探索。
三系統(tǒng)特點：
1〉同時獲取三維點云與RGB 三通道熒光點云；
2） 采用推掃式結(jié)構(gòu)，單次對一個平面進行探測，角分辦率較 128 線激光雷達可以高1個數(shù)量級。
四、熒光激光雷達系統(tǒng)指標(biāo)：
五、應(yīng)用案例
1）對1米外的綠蘿進行掃描，使用R通道與B通道比值進行展現(xiàn)，可以看出綠蘿的三維形貌得到了很好的還原，同時可以通過點云的R/B通道強度定量觀測葉綠素分布。
2）對1米外的棕竹進行掃描，使用R通道與B通道比值進行展現(xiàn)，可以看出棕竹的三維形貌得到了很好的還原，同時通過給R/B通道強度設(shè)定閾值，即使棕竹的點云非常雜亂緊密，也可以很方便的區(qū)分出葉與枝的點云。
3）對7米外的柚子樹進行掃描，可以看出樹干、樹葉、柚子的點云其熒光表現(xiàn)各不相同，通過設(shè)定閾值可以做到很好的區(qū)分。
