高光譜相機培訓

用戶單位：中國科學院智慧機械研究所

培訓時間：2021年5月24日至26日

應用方向：農(nóng)作物生長監(jiān)測、病蟲害防止、作物精準栽培

本次培訓應用戶需求，將培訓地點放在用戶試驗地，飛行培訓和數(shù)據(jù)采集同步進行，趕在小麥成熟前采集一次數(shù)據(jù)，應用于小麥倒伏、籽粒含水率和品質(zhì)的估測研究。本著培訓即采集的原則，盡可能貼近用戶實際飛行現(xiàn)場，解決用戶實際飛行中的潛在問題。本次培訓采集的數(shù)據(jù)為下圖S2地塊，500畝小麥地。

圖1  機載高光譜系統(tǒng)飛行區(qū)域

本次培訓產(chǎn)品為雙利合譜自主研發(fā)生產(chǎn)的機載高光譜成像系統(tǒng)GaiaSky-Mini2-VN。中國科學院智慧機械研究所使用成員全程參與培訓，第一天培訓為室內(nèi)培訓，我司工程師詳細介紹了高光譜成像儀的工作原理、應用方向；現(xiàn)在演示設(shè)備拆裝的過程，全程錄像，同時用戶獨立拆裝機載高光譜成像系統(tǒng)，達到獨立快速完成設(shè)備組裝、調(diào)試及拆解保存。 

圖2  機載高光譜系統(tǒng)第一天室內(nèi)培訓

第二天培訓內(nèi)容內(nèi)戶外數(shù)據(jù)采集及飛行培訓。根據(jù)第一天的培訓，用戶親自在實驗田中組裝設(shè)備并調(diào)試，規(guī)劃飛行航線（飛行面積為500畝，飛行高度250m），我司工程師全程協(xié)助并講解現(xiàn)場飛行安全知識。

圖3 機載高光譜系統(tǒng)第二天室外培訓

用戶對整套設(shè)備的操作性、集成度、設(shè)備性能給出了較高的評價?，F(xiàn)場培訓后，對本套系統(tǒng)的技術(shù)——懸停內(nèi)置推掃的成像方式較高的評價，有效避免了市面上常見的無人機勻速飛行推掃產(chǎn)生的圖像畸變。

GaiaSky-mini2-VN高光譜成像系統(tǒng)是針對小型旋翼無人機開發(fā)的高性價比機載高光譜成像系統(tǒng)。采用內(nèi)置掃描系統(tǒng)和增穩(wěn)系統(tǒng)，成功克服了小型無人機系統(tǒng)搭載推掃式高光譜相機時，由于無人機系統(tǒng)的震動造成的成像質(zhì)量差的問題。為高光譜成像技術(shù)在目標識別、偽裝與反偽裝等軍事領(lǐng)域，地面物體與水體遙測、現(xiàn)代精細農(nóng)業(yè)等生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、遙感考古、礦產(chǎn)資源勘測、水污染監(jiān)測、高光譜立體攝影測量等領(lǐng)域的廣泛應用奠定了基礎(chǔ)。

與目前的國內(nèi)外現(xiàn)有的無人機高光譜成像儀相比，GaiaSky-Mini2-VN機載高光譜成像系統(tǒng)獨有的軟硬件功能如下：

●采用懸停內(nèi)置推掃拍攝方式，成功克服無人機飛行過程中抖動、偏航帶來數(shù)據(jù)畸變問題

●自動掃描速度匹配，成功避免了推掃式成像無人機飛行速度與高光譜相機采集速度不匹配造成的圖像畸變問題

● 500W像素輔助取景攝像頭，實現(xiàn)所見即所得

● 圖像實時回傳，監(jiān)控拍攝效果

● 自動曝光、自動掃描速度匹配、自動完成數(shù)據(jù)采集

● 圖像可實現(xiàn)大面積自動拼接，獲得完整研究區(qū)域高光譜圖像數(shù)據(jù)

 以下為單幅機載高光譜圖像三波段假彩圖，因客戶數(shù)據(jù)保密原因，未將拼接后的效果發(fā)布。如需了解大區(qū)域拼接后的效果可致電當?shù)刎撠熑恕?/span>

圖4 機載高光譜系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集偽彩色圖及地物光譜曲線