產(chǎn)品性能：

CX/powertwo熒光激光雷達系統(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,。該系統(tǒng)可應(yīng)用于林業(yè)資源調(diào)查、農(nóng)業(yè)遙感應(yīng)用,、植物表型探測,、枝葉分割、地上生物量計算,、脅迫探測,、葉綠素分布探測、葉面積指數(shù)探測,、生物氣溶膠監(jiān)測,、石油泄漏早期檢測等科研與教學(xué)領(lǐng)域,，相比較傳統(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,。該系統(tǒng)能為用戶提供相較更加豐富的數(shù)據(jù)。

一,、熒光激光雷達系統(tǒng)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)的三維空間分布,。

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,，需要匹配負責的算法，魯棒性不強,。由于枝葉的葉綠素含量相差較大,，而熒光多光譜點云與葉綠素熒光正相關(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：本熒光激光雷達實現(xiàn)的多通道熒光，可以定性得到葉綠素濃度相對分布,，并可通過標定獲得絕對濃度分布的測量,。

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)準確葉面積指數(shù)的探測。

7）漏油監(jiān)測：通過激光激發(fā)水面浮油（如石油漏油）發(fā)出熒光,并對熒光進行分析,。通過專門的模型算法,，該系統(tǒng)可以檢測空氣中的薄層油或生物顆粒，這些物質(zhì)用肉眼往往很難觀測到,。即使在沒有油的情況下,，該系統(tǒng)也能提供有關(guān)水質(zhì)（藻類攜帶的葉綠素）的有用信息。

8）生物氣溶膠監(jiān)測：各種海上和陸地事故,、氣候變化的影響,，甚至生物戰(zhàn)的爆發(fā),，都可能造成災(zāi)難性的經(jīng)濟、環(huán)境和社會后果,，并帶來生物顆粒數(shù)量,、密度與成分結(jié)構(gòu)上的變化。因此,，生物顆粒的早期檢測具有非常重要的意義,。熒光激光雷達可以從熒光的角度，對在空氣中存在的生物氣溶膠（真菌孢子,、花粉粒,、昆蟲等）等進行檢測。

二,、教學(xué)使用場景：

1）形態(tài)結(jié)構(gòu)測量教學(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)。對于較高的林木,，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；對于地上生物量的測量,，需要對植物進行破快性測量,，在教學(xué)時只能對測量過程進行描述。熒光激光雷達可以獲得林木的熒光點云,。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)采集、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）脅迫熒光檢測探索教學(xué)：葉綠素熒光是一種常見的植物表型檢測方式,。通過葉綠素熒光的變化可以探索植物在缺水,、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)用于一些脅迫反應(yīng)的驗證與新脅迫反應(yīng)的探索,。

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,，角分辨率較128線激光雷達可以高1個數(shù)量級,；

3）全時段工作，可編程控制運行,；

4）實時提供結(jié)果,，不需要人工采樣和化學(xué)分析；

5）根據(jù)當?shù)卮髿鈼l件檢測薄油層和空氣中的生物顆粒,；

6）能夠區(qū)分檢測到的關(guān)鍵類型的油或生物顆粒,。

技術(shù)參數(shù)表：

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,。