2023年9月，英国学者John D. Stamford在Plant Methods发表了题为Development of an accurate low cost NDVI imaging system for assessing plant health的论文，提出了一种基于树莓派的双摄像头NDVI(归一化差异植被指数)成像系统，命名为NDVIpi，可用于比较作物的健康状况。

doi : 10.1186/s13007-023-00981-8

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NDVIpi 使用的代码语言

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光谱成像是一种高通量表型分析的关键方法，可以与多种生物学参数进行关联分析，使用特定的波长计算的NDVI(归一化植被指数)可用作比较分析作物的健康状况。

图1.成像系统连接示意图

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任何已知光谱反射率的材料都可以用于校准，试验中的校准板用于辐射校正，如下过程显示，从捕获图像到输出NDVI图像的具体细节。

图2. 成像系统校准过程

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为了对比NDVIpi和商用成像系统，引入了一个 Micasense RedEdge 摄像机，与NDVIpi同时进行图像收集。

图3. 成像系统示例数据

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选择40张菜豆(绿)、小麦(黄)、大麦(蓝)图像进行分析，树莓派系统均展示了与实际NDVI的高相关性(R²>0.89)，证明了该系统的高精度。

图4. 温室内菜豆植物的RGB图像

图5.多系统的NDVI数据对比

此研究提出了一种基于树莓派的NDVI成像系统，该系统由低成本的现成组件以及校准方法组成，该校准方法能够精准测量NDVI值且具有较强的鲁棒性。开发小型、低成本和易于安装使用的光谱成像系统，在精准农业中的应用具有重要意义。