非洲最南部的沙漠和半沙漠是不适宜人类居住的地方，那里气候干旱，降雨量少，温度极端。 但它们是生石花的故乡，生石花可能是
世界上最奇怪的植物。为了研究他们，科学家们选择了Specim IQ高光谱相机。 该相机的小尺寸和长电池续航使其很适合在野外条件
下使用。而且它的快速拍照能力可以应对恶劣和多变的光照条件。
非洲最南部的沙漠和半沙漠是不适宜人类居住的地方，那里气候干旱，降雨量少，温度极端。 但它们是生石花的故乡，生石花可能是
世界上最奇怪的植物。
芬兰东芬兰大学的生物学家Tommi Nyman博士和挪威的NIBIO Svanhovd，以及他的南非同事，来自Stellenbosch大学的植物生态
学家Allan Ellis教授从进化的角度研究了这些植物。 为了帮助他们研究，他们选择了Specim IQ高光谱相机。 相机的小尺寸和长电池续
航使其很适合在野外条件下使用。而且它的高速可以应对恶劣和变幻的光线。
隐藏在众目睽睽之下
在如此恶劣的环境中，所有的植物都需要某种保护，以免受到动物的伤害。 石生植物依靠伪装:每一株植物大部分都被埋在土壤里，只
有肉质叶子的平坦顶部突出在土壤表面。 这使得石竹植物几乎看不见。然而，问题是南非、纳米比亚和博茨瓦纳的土壤性质差异很大:
砾石可以是棕色、灰色、黄色、红色或接近白色，粒度也从细沙到大卵石不等。 石生植物的一些后代迟早会发现自己身处一个充满敌
意的环境中，从周围的环境中脱颖而出。在这里，我们来看看150多年前查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·罗素·华莱士提出的进化论的核心
观点: 如果不同石生花个体的表面颜色不同，如果颜色是由基因决定和遗传的，如果伪装不好的个体比隐藏的很好的个体更容易被吃
掉，那么随着时间的推移，植物的颜色和图案会趋向于与当地土壤的视觉特性一致。
现代进化研究中最核心的问题之一是生态特征在新物种起源中的作用。 这次旅行可能会揭示这个谜题的一些新方面。 假设:石竹属内的
表型(颜色)差异是由局部优化伪装的选择驱动的。
寻找一种精确的颜色测量工具
当比较石生植物的颜色和地形时，必须得到尽可能准确、准确和客观的颜色测量。 这就是高光谱成像的切入点
高光谱相机非常适合于颜色测量，因为它比RGB相机更准确，而且不像视觉检查，它完全客观。 可以定义目标的绝对颜色，例如，在
Lab颜色空间的准确性∆E<1，或其相对于另一个目标的相对颜色准确地∆E=8-10精度。
为什么选择Specim IQ
接下来的问题是找到一种能在非洲南部沙漠的极端条件下工作的高光谱相机。 距离长，道路崎岖，温度从寒冷的夜晚到闷热的白天，
到处都是灰尘，光线刺眼，变化迅速，你需要满足一定要求的设备。
你需要的是一个小巧耐用，但高质量和快速的相机。 当托米·尼曼得知SPECIM IQ的时候，他知道这就是他们在探险时要用的相机。
托米·奈曼博士说:“这里的地形多岩石，所以你不希望随身携带又大又重的设备。” “specm IQ体积小，可移动，便于运输和现场使
用，非常方便进行我们想要的测量。”
IQ的电池续航长也被认为是一个很大的优势，因为团队在野外露营了3-4个晚上，然后回到镇上用一个晚上来补充、更新和充电。 奈
曼博士说:“在野外工作时，你想要一个只用一块电池就能工作一整天的相机。”
Specim IQ相机也是快速的，这是必不可少的严酷和快速变化的光照条件。 非洲的光线很刺眼，白天直接来自上方。 影子清晰而深
沉。 当云层遮住太阳时，光照条件会在短时间内发生剧烈变化。 因此，当你将积分时间设置为特定的光照条件时，你想要在下一个乌
云出现之前迅速拍摄图像。
不是每件事都按计划进行
一开始，一切都按照计划进行，specim IQ就像团队希望的那样工作。 然后，摄像机开始出毛病，最后完全停止工作。 “我们联系了
specim，看看我们是否能解决这个问题，”奈曼博士说。 尽管specim的工作人员迅速作出了答复，团队也得到了从芬兰到非洲的信
息和指示，但什么也做不了。
虽然他们无法继续测量，但幸运的是，在这一点上有足够的数据让项目继续进行。 至于相机，它被运回了芬兰的Specim公司，在那里
被打开看看发生了什么。
在使用中首先注意到的是，相机没有显示出它暴露在灰尘环境中的痕迹——相机内部绝对干净。 然而，Lithops项目使用的IQ相机单
元是早期的原型之一，仔细观察后发现，其中一个关键部件在拍摄不到1万张照片后就坏了。 这个已知的问题已经进行了重新设计，目
前的相机可以拍摄数十万张照片。
Dr. Tommi Nyman
关于未来
现在已经收集了所有需要的数据，并且Lithops项目在继续进行数据分析。 结果将在稍后公布。
至于高光谱成像，在生态学研究方面还有很多工作要做。 这是一个广阔的研究领域，与Lithops项目中研究的问题类似。 一旦有了便
于在野外运输和使用的设备，它在生态研究中肯定会有很大的用处。
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