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多旋翼无人机高光谱成像系统

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  • iSpecHyper多旋翼无人机高光谱成像系统

iSpecHyper多旋翼无人机高光谱成像系统

类别:多旋翼无人机高光谱成像系统

简介:iSpecHyper系列多旋翼无人机高光谱成像系统是莱森光学(LiSen Optics)一款基于小型多旋翼无人机机载高光谱成像系统,该系统由高光谱成像相机、稳定云台、机载控制与数据采集模块、机载供电模块等部分组成。iSpecHyper机载无人机高光谱成像系统采用了独有内置扫描系统和增稳系统,...

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  • 产品介绍

    iSpecHyper系列多旋翼无人机高光谱成像系统是莱森光学(LiSen Optics)一款基于小型多旋翼无人机机载高光谱成像系统,该系统由高光谱成像相机、稳定云台、机载控制与数据采集模块、机载供电模块等部分组成。iSpecHyper机载无人机高光谱成像系统采用了独有内置扫描系统和增稳系统,成功克服了小型无人机系统搭载推扫式高光谱相机时,由于无人机系统的震动造成的成像质量差的问题,同时具有高光谱分辨率和优异的成像性能。

    iSpecHyper系列机载无人机高光谱成像系统配合定制开发的高性能稳定云台,能够有效降低飞行过程中无人机抖动引起的图像扭曲与模糊。该系统与大疆M600 pro无人机完美适配,同时支持同类型的多种无人机,iSpecHyper机载无人机高光谱成像系统广泛应用于农业、林业、水环境等行业领域,系统支持配件升级及定制化开发,为教育科研、智慧农业、目标识别、军事反伪装等行业高端应用领域提供了高性价比解决方案。


典型应用

1.植被研究,农作物健康,森林树冠研究

2.林业科学,环境调查,农业调查

3.水体研究,气候研究,生态研究

4.氮含量测量,叶片叶绿素含量

5.土壤分析,生物质研究,海洋监测

技术优势特点

1.光谱范围400-1000nm,分辨率优于3nm

2.高性能分光系统、大靶面CCD图像传感器,高灵敏度、高像质

3.全靶面高成像质量光学设计,点列斑直径小于0.5像元

4.高光谱分辨率,大视场,数据采集效率高目标光谱实时匹配搜索功能

5.悬停拍摄与无人机推扫两种工作模式,无需高精度惯导系统,图像实时自动拼接·操作方便

6. 监控拍摄效果·辅助取景摄像头实时可见,无需专业无人机操控手,可实现单人操作·图像实时回传

7.通过地面站实时观测飞机采样地点并可利用地面站设置逐点采集的航线·数据预览及矫正功能

8.辐射度校正、反射率校正、区域校正支持批处理

9.实时常用植被指数计算功能:归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RV)、增强植被指数(E/I)、大气阻抗植被指数(ARVI)、改进红边比值植被指数(mSR705)、、Vogelmann红边指数(VOG)、光化学植被指数(PR)、结构不敏感色素指数(SIP)、归一化氮指数(NDNI)、类胡萝卜素反射指数1(CR11)、类胡萝卜素反射指数2(CRI2)、花青素反射指数1(AR11)、花青素反射指数2(ARI2)、水波段指数(WB1)、归一化水指数(NDW)、水分胁迫指数(MS)、归一化红外指数(ND)、归一化木质素指数(NDL)、纤维素吸收指数(CAl)、植被衰减指数(PSRI)、调整土壤亮度的

10.支持自定义实时分析模型输入功能

11.数据格式完美兼容Evince、Envi、SpecSight等数据分析软件


                                              软件操作界面                                                                                              高光谱曲线




数据采集分析软件介绍

采集功能:光谱相机控制,数据采集,自动曝光,自动扫描速度匹配,辅助摄像头功能,支持远程遥控,支持巡航+惯导采集模式,数据支持ENVI等第三方分析软件



数据预处理功能:反射率校正、区域校正、辐射度校正、光谱及图像数据预览功能等(两年内免费更新)。

应用案例

农作物生化参数检测

无人机高光谱系统获取影像过程中农户可以选择不同的植被指数来反映作物成长情况和疾病。植被指数如绿色归一化植被指数GNDVI)、改进型叶绿素吸收指数(TCARI)、可见光大气阻抗指数(VARI)比值植被指数(RV1)、土壤调节植被指数(OSAM)。农户也可以选择直接反映作物指标,如叶片氮磷钾含量、叶绿素含量、叶面积指数、P含量、K含量。用户也可以根据需要自定义植被指数进行实时演示,如图表1、2所示。

农作物快速识别分类

当作物不止一种时,快速分类识别就非常重要,因为不同作物,肥料种类和用量都不一样,如果只根据长势图施肥可能导致一些作物施肥过量而另一些施肥不足。无人机高光谱系统相比多光谱系统有更多谱段和更高光谱分辨率,因而可以在不同波长段获取不同作物的不同响应,进而达到快速有效识别。其识别率可高达95%




红树林树种分类与NDVI长势图







土壤含水量与土壤肥力分析


无人机高光谱系统可以在其高光谱图像采集过程中获得土壤水分含量,土壤总肥力含量和有机质含量分布图。根据土壤水分含量和土壤肥力分布图,农户可以定量灌溉和施肥,从而解决开支、避免环境污染。







水质数据

飞行地点及对象:上海市某区河道飞行目的:水质参数监测通过对数据分析得出CODMn、TP、NH3-N、DO值等浓度分布,准确度达80%以上

林业数据


    飞行地点及对象:福建省某山区林地飞行目的:获取山区林地树木种类及生长情况利用高光谱数据分析树木种类及生长信息,利用可见光数据生成山区拼接正射影像和三维模型,用于辅助高光谱数据拼接及反射率校准。

广西南宁某地甘蔗地测试



                                            正射影像                                                                                                            RGB合成图像                        


莱森光学的无人机载高光谱系统相机靶面大(14.2mm×7.9mm),光谱分辨率和空间分辨率高,并且在整个大靶面内保持光谱与空间分辨率维持在较高水平。外置推扫成像模式配合大视场可以显著提升作业效率,弥补旋翼无人机续航时间短的不足。



主要技术指标

型 号

iSpecHyper-VM100

iSpecHyper-VM200

波长范围

400-1000nm

400-1000nm

数值孔径

F/2.6F/2.4

光谱采样间隔

2.5nm

2.2nm

光谱分辨率

2.5nm

2.2nm

全副像素

1920(空间维)x1200(光谱维)

1920(空间维)×1080(光谱维)

探测器靶面尺寸

7.1mm×11.3mm

8mm×14.2mm

光谱波段数

5402X/2704X

5402X/2704X

空间通道数

800

960















探测器

CMOS

高灵敏度CCD

拍摄方式

无人机外置推扫

成像镜头

16mm/25mm/35mm/75mm(可选)

最大帧频

126fps4X

80ps4X

横向视场

82@35mm飞行高度300

111@35mm飞行高度300

空间分辨率

0.168(@23mm,高度300米)

0.118(@23mm,高度300米)

单幅图像分辨率

1392×14001X

696×7002X

1920×20801X

960×10402X

搭载平台

多旋翼无人机/大疆M600 PRO

光谱相机像素位数

12bit

标准板反射率

50%15%30%75%95%

标准板尺寸

0.5m×0.5m/ 0.25m×0.25m/ 1m×1m

存储容量

120G/240G/480G

云台及相机安装空间

(330悬挂高度)*200*260mm

重量

5.5KG(高光谱相机及控制模块、稳定云台、供电电池)

工作电压

12V

功率

45W