红外冠层土壤测温计

随着经济社会发展，耕地占用刚性增加，要进一步落实耕地保护责任，严守耕地红线，确保国家粮食安全，需摸清耕地数量状况和质量底数。2月16日，国务院印发了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》，实施耕地及相关土地的“全面体检”。根据《全国第三次土壤普查土壤样品制备、保存、流转和检测技术规范（征求意见稿）》要求，本次普查涉及土壤全氮、阳离子交换量、有机质、各类金属元素等实验室检测项目。 海能/新仪针对其检测项目提供相应解决方案，帮助您提高分析效率，助力土壤普查。K1160凯氏定氮仪/阳离子交换量测定仪 涉及项目：全氮、阳离子交换量方案优势：1）完全符合土壤全氮各类检测标准，同时兼容土壤阳离子交换量检测，一机两用，提高仪器利用率；2）可升级自动进样器，极大减少人员占有率，可节约一半以上人工投入；3）适用于大批量样品的检测，全自动凯氏定氮仪与20位消解仪配合，8小时可完成60-100个样品的检测。CEC400阳离子交换量前处理系统 涉及项目：阳离子交换量、交换性盐基总量、交换性钙、交换性镁、交换性钠、速效钾、有效锰方案优势：1）四通道设计，30-40min 既可完成单批次样品处理，较传统方式，效率可提升3 倍以上；2）仪器可自动完成加液、置换、清洗等过程，实验过程无需人员值守，有效降低人员占有率；3）土壤及滤液皆可单独收集，满足各类检测需求。T960系列 全自动滴定仪 涉及项目：有机质、交换性盐基总量、水溶性碳酸根和碳酸氢根、水溶性钙和镁离子、水溶性氯根、水溶性硫酸根、全硫、水解性酸度、可交换酸度方案优势：1）可配置不同电极传感器，一台仪器可进行多种滴定实验，酸碱滴定、氧化还原滴定、银量法滴定、络合滴定等，例如有机质、钙镁离子、碳酸根碳酸氢根、可交换酸、氯离子等不同实验；2）多通道组合模式，可自动切换滴定剂使用通道进行实验，减少清洗滴定管路、补液换液等繁琐过程；3）电化学传感替代颜色判断，排除土壤颜色的干扰，测试结果更加准确TANK 40微波消解仪 涉及项目：全钼、全锰、全铜、全锌、全铁、全铝、全钙、全镁、全钛、总铅、总镉、总铬、总镍方案优势：1）40位高通量全密闭消解罐，可保证土壤样品消解效果和待测元素回收率；2）宇航复合纤维外罐整体喷涂特氟龙涂层，提供最高等级的安全防护和防腐性能，确保操作安全；3）非接触式红外全罐测温系统，可实时监控每个消解罐内温度变化，无需拔插、使用方便；4）仪器具备标准控制、斜率升温、功率控制等不同升温模式，满足不同标准的升温方式要求。SH60A全自动消解仪 涉及项目：全锰、全铜、全锌、全铁、全铝、全钙、全镁、全钛、总铅、总镉、总汞、总砷、总铬、总镍方案优势：1）全自动运行，自动定量加液、升降、无级变速摇匀、赶酸、定容，免去大量繁琐、机械性工作；2）60位立体环绕高温加热腔，双模块设计，不同消解方案同时进行；3）试剂管理系统实时监测试剂余量，避免因试剂不足导致的实验失误，提高工作效率；4）仪器操作平台采用PTFE板材加工，加热块采用耐高温耐腐蚀涂层，机械臂、风机等与酸气接触的零部件，均采用防腐设计，仪器经久耐用。

时隔43年，第三次全国土壤普查重磅开启，我国再一次对土壤进行的“全面体检”。2022年2月16日，国务院印发了《关于开展第三次全国土壤普查的通知》。当前，第三次全国土壤普查工作已经进入了正式实施阶段。根据《土壤样品制备与检测技术规范（送审稿）》，本次普查涉及土壤全硫、全氮、全磷、全钾等实验室检测项目。赛恩思针对全硫检测项目提供高频红外碳硫仪应用解决方案。燃烧红外光谱法检测土壤中全硫含量涉及项目：土壤中全硫含量燃烧红外碳硫仪检测土壤样品的难点： 红外测试法是基于燃烧炉已经将土壤充分燃烧后进行的，燃烧炉可以使用管式燃烧炉，也可以使用高频燃烧炉，管式燃烧炉预热时间长，分析速度慢，分析效率较低，因此高频燃烧炉常常用于土壤及矿石的碳硫分析。土壤属于非金属样品，分析时需要大功率的高频燃烧炉，功率越大，升温速度越快，温度高，转化率高，功率大助熔剂的用量少，空白值带来的误差小。土壤中含有机物，燃烧以后产生水分子，水分子和二氧化硫分子吸收的红外光波长很接近，特别是对于带宽较宽的红外测试仪，仪器无法区分水分子和二氧化硫分子，因此水分子对硫的测试结果影响很大，测试过程中需要除水，除水有物理除水和化学除两种方式，物理除水比化学除水效果好，更稳定且不会失效，分析土壤最好使用物理除水。赛恩思高频红外碳硫仪检测土壤样品的优势：分析范围 C 0.00001-99.9% S 0.00001-99.9%分析精度 C 物理除水装置：应用分析气体物理除水装置专利技术 专利号[ZL 2021 2 3303903.1]智能化程度高：碳硫同时出结果、自动报警功能、可实现企业数据化管理全量程覆盖：碳硫含量检测精确到PPM级分析效率高：仪器操作简单，分析速度快高频辐射屏蔽技术：降低高频辐射对人体伤害，减少高频磁场对红外电路板干扰，数据更精准智能休眠自我保护功能：降低器件损耗，延长仪器寿命双区域自动除尘：集高压反吹、刷尘、排尘、集尘于一体测试案例中国农业科学院土壤肥料研究所采用赛恩思高频红外碳硫仪测试土壤样品中的碳硫含量数据总结：采用高频红外碳硫仪测定土壤中全硫的含量，方法具有很好的精密度和准确度；操作简单、分析速度快、大大提高测定效率。

p 　　两天前，一条与武汉疫情相关的科技新闻，并没有引起多少人注意—— /p p 　　“抗击新型肺炎 最新AI测温仪投入使用”。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/119ac85b-35bc-44b9-9726-9eae972cd838.jpg" title=" 微信图片_20200127210608.jpg" alt=" 微信图片_20200127210608.jpg" / /p p 　　大概是此前与人工智能相关的噱头性报道太多，我们当时看到这条新闻时的第一感受，更多的是质疑—— /p p 　　红外测温能为这次疫情防控提供多大帮助?AI技术又能给“测温”帮上什么忙? /p p 　　但在26日早上，素有“中国硅谷”之称的北京市中关村下发了“江湖召集令”，向海淀区科技公司征集与“红外测温产品”有关的人工智能技术方案，欲提高以“大规模人群”为基础的测温精度。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/186bbbfb-ed61-4bb4-adb1-b10b9f38ab1d.jpg" title=" 1_副本.jpg" alt=" 1_副本.jpg" / /p p 　　事实上，这份英雄贴，引发了我们新的思考——红外热成像技术势必有哪些局限性，需要新技术的引入和“提携”了。 /p p 　　我们认为，在疫情还在蔓延的当下关头，有必要把关于“AI红外测温”的一系列问题都弄明白，帮助各地在接下来不得不面对的返乡客流高峰，以及面对未来任何时间点都可能掀起的疾控保卫战时，提供一些有备无患的建议。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 红外测温的必要性 /span /strong /p p 　　事实上，“AI红外测温”的关键，仍然在于“红外”二字，也就是生产红外测量仪器必然要使用的“红外热成像技术”。 /p p 　　知乎网友“普雅花郎”给出的解释非常通俗易懂—— /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　大自然中，一切高于绝对零度(零下273摄氏度)的物体都会辐射出电磁波，也就是“热红外线”。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 　　虽然人眼看不到，但几乎所有生物体都会时时刻刻发射出这种红外线。这个时候，我们如果用特制的红外探测器，就能捕捉到这种电波，并转化成人眼可见的红外热图像。 /span /p p 　　很明显，我们人体不同的部位都有不同的温度。譬如在冬天，你的手脚可能相对会更冰凉一些，而头部温度也相对高于四肢与腰部。 /p p 　　因此，在红外线的照射下，由于不同位置辐射的强度不一样，人体各个部位的轮廓、人与人之间相同部位的温度差异，也能清晰地呈现在画面上。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/94bf89d9-5acb-4439-9859-4ab3fa7d6aaf.jpg" title=" 2_副本.jpg" alt=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图片来自王华伟博士的论文《基于红外热成像的温度场测量关键技术研究》 /p p 　　 strong 与其他测温方式相比，用热红外线进行测温的好处就是“直观”、“非接触”以及“24小时不间断工作”。 /strong /p p 　　你可以通过一张画面上呈现出的不同颜色，直接判断究竟谁才是“发热点”，还能计算出处于同一区域的两个相同“发热点”之间的温差大概是多少。 /p p 　　一位做热红外成像仪器的行业人士向我们做了非常形象的解释——比起市面上的“额温枪”“耳温枪”，热成像测温就像是“在人群中多看了你一眼，然后你的体温就被记录下来了”，既不用机器接触，也没有人工干预。 /p p 　　 strong 换句话说，这种“非接触式”检测能够在很大程度上降低接触性传染的概率，因此在医疗领域，特别是对疾病的分析诊断具有重要意义。 /strong /p p 　　此外，由于“可见光”完全影响不了红外线的发射，雾霾也不会对红外波长产生影响，所以理论上，这类仪器既可以白天黑夜不停歇作业，也可以进行远距离探测。 /p p 　　也就是说，一套红外测试仪能够在一定范围内，迅速找到温度异常人士，这也是国内很多大型机场与火车站在近年来陆续部署上相关的热成像摄像头的最主要原因。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/70a74c94-6f84-4745-b7ac-6ae6bc1201b0.jpg" title=" 3_副本.jpg" alt=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图片来自高德红外 /p p 　　纵观全球红外热成像技术市场，最好的技术公司应该是成立于1978年，世 strong 界最大的红外热成像产品供应商FLIR /strong 。而我国在这方面的研究工作起步较晚，直到2001 年，华中光电研究所才研制成功了我国第一台非致冷红外热像仪，被誉为“中国红外探测技术划时代的突破”。 /p p 　　不过，就在此后十年里，国内一批研制生产红外热像仪的技术公司异军突起， strong 武汉高德红外、浙江大立科技、广州飒特等公司，都是目前国内红外热成像监控领域最好的企业之一 /strong 。 /p p 　　而安防监控巨头海康威视与大华，也在2014年左右推出了相关的工业级热成像产品。 /p p 　　从当前武汉疫情的各项症状来看，虽然“发热”并不是判断感染武汉肺炎的最关键指标，甚至有病例没有发烧，但“发热”这一症状，仍然是各基层医院和特殊公共场所出入口(特别是缺少试剂盒情况下)用于初步判断是否感染病毒的重要参考。 /p p 　　“体温测试只是一个初步排查手段，可以把体温异常的人员找出来做更进一步检查，而不是作为确诊的唯一手段。” 一位不具姓名的安防行业人士告诉虎嗅，公共场所的筛查需求，是“迅速”与“排除大多数”。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/c357706f-386a-4e09-90e6-d3cd54b95343.jpg" title=" 4_副本.jpg" alt=" 4_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图片来自杭州大立科技官网 /p p 　　因此，全国各城市人流最为密集的区域，包括机场、火车站以及客运站，对测温产品的需求正在逐渐扩大，你会在很多城市的高速公路以及地铁出入口看到各类测温产品。 /p p 　　高德红外在接受虎嗅采访后表示，目前他们的红外测温仪器已经部署在了武汉各个重要的交通出入口，包括武汉天河机场、武汉站、武昌站、汉口站，主要用来筛查人群中的个别“发热点”， /p p 　　“在人流量密集的地方部署红外测温仪器的明显好处，是能够进行大面积筛查。 /p p 　　这不是测量每个人的温度，而是在一大群移动的人群中把那些体温高的人找出来。像春运期间，由于天河机场与火车站客流量巨大，所以每个进站口都部署了一台设备。” /p p 　　与此同时，武汉疫情也让高德红外感到了前所未有的压力。 /p p 　　从12月到现在，高德红外的生产工厂一直处于24小时轮班上岗状态，因为“订单已经排到正月十五以后了，处于爆仓状态”。 /p p 　　“因为是短时间内大爆发，所以我们产能吃紧，全国的学校、医院、火车站等等可能都需要这类仪器。现在每天能出货100~200台，但从全国的需求来看，这肯定是远远不够的。” /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " AI入场 /span /strong /p p 　　虽然利用热红外成像技术可以让我们轻松“检测”出发热点，但是它有一个非常明显的缺陷——在热红外线“眼”中，同样温度的物体是归为一类的。 /p p 　　简单一点儿解释，假如小明与同伴小李手里的保温杯都被检测为38° ，那么小明与拿着保温杯的小李都得被扣下来。 /p p 　　 strong 如果追究更加深层次的原因，首先便在于“不同物体的发射率”对温度测量精度会产生很大的影响。 /strong /p p 　　这里的“发射率”，是由波长、温度、物体材料以及物体表面条件综合决定的，要想获得可靠的数据非常困难。 /p p 　　举个例子，金属的发射率通常较低，而且随外部环境温度的增加而增加，甚至当表面形成氧化层时，还能成10倍增加 而非金属的发射率则相对较高，受环境的影响相对较小。 /p p 　　这也就能解释，为何此前市面上很多红外摄像头对某一块区域做温度最高点的检测，很容易受到物体发射率以及外界环境影响而出现误报。 /p p 　　“环境因素是绝对不能忽视的。”一家安防监控头部企业告诉虎嗅，测量体温有一套严格机制，要结合湿度、环境温度以及距离才能保证准确。 strong 环境温度越接近甚至高于目标温度，不确定性就会越大。 /strong /p p 　　“一般火车站和汽车站都闹哄哄的，而且温度比较高，所以很多公司的测温仪精度并没有很准，一定有人数检测上限。” /p p 　　但是，仅从物体发射率来看，相对于金属，人脸(或者说人的皮肤)，在中波红外与长波红外的两个波段范围能够吸收大量的入射能量，简单说，就是发射率较高，受环境的影响相对较小。 /p p 　　“人体发出的热辐射比较稳定，在特定范围内，能够与周围环境进行‘分割’。” /p p 　　因此，对于市面上大部分热红外测温仪生产商来说，即使不特别提到“人工智能”，也不得不开始在系统中尝试使用与AI相关的脸部识别算法。 /p p 　　“首先，我们可以通过人脸识别摄像头找到测试区域，把其映射到热成像摄像头中 接下来，要取出这片区域的温度，通过一定补偿算法来给出实际的体表温度。” /p p 　　基于这样一套检测流程，刚刚推出AI热红外测温仪的某技术创业公司向虎嗅指出，将人脸识别技术与红外热成像技术相结合是很有必要的，但难点在于： /p p 　　 strong 一方面，是如何保证红外摄像头与人脸识别摄像头之间的数据同步 另一方面，是如何保证双方的检测区域同步。 /strong /p p strong /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/af80906e-dd4b-4f7a-80e7-2023579aa047.jpg" title=" 5_副本.jpg" alt=" 5_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 一家创业公司研发的AI红外测温产品 /p p 　　事实上，即便利用人脸识别技术将温度仪“对准”了你的脸，也保证了数据同步，但从实际操作环境来看，提高体温检测精度也绝非易事。 /p p 　　譬如，红外图像处理技术由于结合了“温度”“湿度”等特殊指标，这可能意味着目前不存在与之相匹配的AI通用算法，而任何识别与检测算法，都会面临没有数据基础的困难。 /p p 　　另外，用于人脸识别的可见光摄像头受光线影响较大，在人流密集、光线变化莫测的公共场所“自保”尚且不行，更不用说“协助”热红外检测仪。 /p p 　　当然，还不能忘了一个重要事实——在处于疫情高发期的当下，防毒面具和口罩已经成为标配，爹妈可能都认不住，机器能认出? /p p 　　“防毒面具& #8230 这种可能不行，” 高德红外对于这类装备有些无力，“特殊时期需要特殊处理，虽然针对口罩佩戴者的温度检测应该没问题，不过也要看检测距离和具体操作”。 /p p 　　他们还指出，“戴眼镜人士”的热红外温度检测也是一个大问题。因为热红外线对玻璃制品的透视性也比较差劲，这个时候，检测结果可能会受到人脸区域不同物体发射率的影响。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/6ae80d66-20d8-47e0-a750-2ba6ca7f97b1.jpg" title=" 6_副本.jpg" alt=" 6_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 已经部署在火车站的红外检测设备 /p p 　　在收到海淀区的“英雄贴”后，商汤、旷视等AI独角兽公司告诉虎嗅，他们已经“响应号召”，主动参与到了这个项目中。 /p p 　　其中，旷视研究院在今天下午就展开了相关讨论，但暂时还不能透露更多信息，仅表示“目前市面上的非近距离红外体温仪的精度大多都不太行”。 /p p 　　而杭州大立科技也承认，远距离大范围检测的精度仍然是一个难点，建议“热红外测温仪最好在室内使用，尽量用于单通道检测，最多应用于双通道”。 /p p 　　“正常情况下，每分钟能够检测10~20人。所以规模较大的火车站，只能根据进站口和出站口来部署多台机器。” /p p 　　 strong 当然，目前谁都不知道，AI技术究竟能在热成像测温中起到多大的作用，但这张“英雄帖”，已经足够能引起红外成像技术公司的警惕。 /strong /p p 　　“其实1年前，我们就跟商汤、蚂蚁金服等技术公司有过接触，海淀区的通告我们一早也看到了，这是一个很重要的信号。” /p p 　　高德红外显然已经意识到，他们将不得不参与到这场虽然处于早期研发阶段，但有可能孕育着巨大市场的技术创新浪潮中。 /p p 　　“这几年我们已经看到很多AI技术公司‘逆向’进入了红外成像监控市场，这让我们与海康大华一样，都对这类公司很警惕，也让我们对新技术的应用更加迫切。” /p p 　　一位AI红外测温仪企业的投资人则认为，这次武汉疫情，既让很多科技企业看到了医疗与安防市场对这类技术应用的巨大需求，也暴露了中国在热成像检测仪器生产制造方面的一些弱点。 /p p 　　“对于热成像视频监控领域来说，中国仍然是相对落后的，最好的企业仍然在国外。但所有相关企业，包括红外热成像仪器制造商，AI技术公司以及不少医疗器械公司，都在面临着一个技术升级的转折点。” /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 撰文：宇多田 /span /p