Παναγιώτης Τάκας, "Φασματική ταξινόμηση και χαρτογράφηση πραγματικού χρόνου για την επιτόπια ανίχνευση παθολογιών των φυτών", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2023
https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.95934
Φασματοσκοπία είναι η μελέτη της αλληλεπίδρασης μεταξύ της ύλης και του φωτός για την απόκτηση δομικών και χημικών πληροφοριών. Η φασματική απεικόνιση χρησιμοποιεί μια πληθώρα στενού φάσματος εικόνων σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα για τη συλλογή και ανάλυση φασματικών και εικονικών πληροφοριών ταυτόχρονα. Η φασματική πληροφορία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία χημικών χαρτών της εικονιζόμενης περιοχής μέσω της καταγραφής του φάσματος κάθε μεμονωμένου εικονοστοιχείου (pixel) και τη χρήση του ως συνόλου δεδομένων για αλγορίθμους συσταδοποίησης. Για αυτόν τον σκοπό, ένα υπερφασματικός φακός χρησιμοποιήθηκε για τη συλλογή δεδομένων και τον εντοπισμό ανωμαλιών και παθολογιών σε φυτά από τα πρώιμα στάδια ανάπτυξης τους. Τα αποκτηθέντα δεδομένα ταξινομήθηκαν χρησιμοποιώντας αλγορίθμους συσταδοποίησης που αναπτύχθηκαν με χρήση του Qt Firmware για το γραφικό περιβάλλον και της C++ για τον κώδικα. Σε μια προσπάθεια για επίτευξη πραγματικού χρόνου χαρτογράφησης και βέλτιστης φασματικής ταξινόμησης, η χρήση της υπολογιστικής ικανότητας της GPU ήταν αναγκαία. Οι παραγόμενοι χάρτες αποτελούνται από ψευδοχρώματα όπου κάθε ψευδοχρώμα αντιστοιχεί σε μια ομάδα pixel με φασματικές ομοιότητες. Αυτές οι ομοιότητες, σε συνδιασμό με τoυς πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους Vegetation Indices , μελετήθηκαν σε φυτά που είχαν υποβληθεί σε άγχος όπως αύξηση αλμυρότητας και περίσσεια χρήση νερού. Τα ευρήματα από το πείραμα τονίζουν τη δυνατότητα για πρόωρη ανίχνευση καταστροφής των φυτών.