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GaiaSky-mini3-NIR機載近紅外高光譜成像系統

采用內置掃描系統和基于大疆PSDK開發的專用三軸增穩云臺系統,獲取研究對象無幾何畸變的影像同時獲得每個像元真實光譜。配合自研的拼接軟件實現平方公里級正射拼接,且無錯拼、無拼痕和無色差,為客戶帶來完美的中低空高光譜遙感數據。高靈敏度InGaAs 探測器,在積分時間非常小的情況下能夠獲取非常好的信號。
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    GaiaSKy-mini3-NIR 近紅外高光譜無人機系統

    新高靈敏度InGaAs 探測器,在積分時間非常小的情況下能夠獲取非常好的信號。在高速采集數據的同時能夠保證數據的精準測量,探測器幀速可通過相機的Binning設置來提高。獨特的光路結構設計、高效的通訊方式、友好的采集控制界面。軟件、硬件觸發等功能方便系統的控制和用戶的二次開發。準農業評估;水、溢油、土地沙漠化等環境監測;軍事偽裝識別 ;生態多樣性評估等方面應用需求提供完整的解決方案。

    主要特點

    ·透射式光柵,無人機懸停內置推掃式成像,獲得單位空間尺度真實地物反射率數據

    ·適合大面積目標圖像采集,空間分辨率高、光譜通道多、光譜分辨率高;

    ·強大的校準功能:光譜校準、輻射度校準、均勻性校準、鏡頭校準、反射率校準等;

    ·支持光譜異常數據檢測刪除:通過模型計算可計算批量數據,支持檢測異常光譜數據并刪除

    ·可觀察目標物不同高度下的信息,無人機可垂直變高采集高光譜圖像數據且無需水平移動

    ·原始單幅影像像元數保持一致:640*512

    ·云臺和無人機連接處具有圓形壓力式減震球設計(非拉力式減震)16個減震球防止系統出現高頻震動

    ·軟件可設置飛行高度、點重疊度、線重疊度、懸停時間,可自動計算掃描視場寬、線距、點距和點數量

    ·對航點進行任意設置行、列進行區域分塊,各航點區塊通過不同顏色顯示,各個航點區塊單獨文件夾保存

    ·搭配智能小型機載光譜指數分析基站,光譜通道數:300,重量:僅220g

    滿足無人機搭載光譜模塊與算法模型,依托無人機機場通電通網后,可實現多場景的遠程快速響應作業,實時計算并回傳植被參數,飛行中實時顯示農業指標參數空間分布變化,飛行任務完成后,云平臺同步自動輸出飛行區域植被參數趨勢與報告。

    技術參數

     

    型號

    GaiaSKy-mini3-NIR

    機載高光譜相機參數

    光譜范圍

    900-1700(nm)

    光譜分辨率

    8nm(mean)

    空間通道數

    640

    光譜通道數

    224(1X),112(2X)

    光譜采樣間隔

    3.5nm@224

    7nm@112

    圖像分辨率[1]

    640×512

    成像鏡頭

    15mm(定制),30mm

    圖像位深

    12 bit

    輸出接口

    USB3.0

    工作電壓

    12v

    功率

    45w

    機載高光譜成像系統參數

    拍攝方式

    無人機懸停內置推掃

    搭載平臺

    大疆M350

    安裝接口[2]

    標準Skyport V2接口

    輔助攝像頭

    500W像素實時成像

    橫向視場角

    35°@15mm

    23°@30mm

    橫向視場寬度

    83 ﹙@ m 15mm﹐高度100m﹚

    40m ﹙@30mm﹐高度100m)

    空間分辨率

    0.13m ﹙@15mm﹐高度100m﹚

    0.065m ﹙@30mm﹐高度100m﹚

    存儲

    240G SSD(512G,1T可選)

    重量

    1.35kg

    應用案例介紹

    農作物快速識別分類

    地物等目標在近紅外波段的圖像和光譜表現與其可見-近紅外波段比較,其有特殊的屬性表現,可對大氣、水汽、地質、植被、偽裝等目標的相關信息進行分析和研判。
     

    圖1 高光譜測試圖像(拼接后,兩個架次)

    圖2 目標特征光譜
    圖3 單波長下灰度圖像(1440nm &1623nm)

    偽裝網監測

    在現代軍事和安全領域,偽裝網是一種常見的遮蔽和隱藏手段,用于掩護目標、設施或部隊,使其在紅外光譜范圍內難以被探測。利用900-1700nm紅外無人機載高光譜技術,可以突破傳統光學探測的限制,實現對不同高度偽裝網的準確識別和分析。無人機的靈活性和機動性使其能夠在不同高度進行飛行,提供多個視角和多個光譜范圍的數據,進一步提高偽裝網識別的準確性。有助于提升軍事和安全領域的目標識別能力,并對實施有效的戰術和安全措施提供有力支持。

     

    圖4 50m

    圖5 100m

    紅外礦區土壤指數

    利用900-1700nm紅外無人機載高光譜成像技術,可以實現對礦區土壤的高精度光譜數據采集。該技術通過搭載紅外光譜相機,能夠在更寬波段范圍內獲取土壤的光譜信息。這使得對土壤成分、有機質含量、礦物質含量等關鍵參數進行準確分析成為可能。可以準確檢測土壤中的礦物質含量,幫助礦區管理人員了解土壤的礦產資源潛力;還可以評估土壤的有機質含量,為礦區的生態環境保護提供科學依據。它在土壤成分分析、質量評估和資源管理方面展現了巨大的潛力,為礦區管理人員提供了強有力的數據支持,助力礦區的可持續發展。

     

    植被生化參數檢測

    植被作為地表物質及陸地生態系統的重要組成部分,在維護區域生態環境和應對全球氣候變化中發揮著重要作用。高光譜數據能夠記錄植物體內各種生化組分對不同波長電磁波的選擇性吸收特征,利用900-1700nm紅外無人機載高光譜成像技術,能夠為植被生化指標的檢測提供準確和實時的數據支持,有助于更好地了解和管理植被資源。

     

    圖6 鈣離子含量分布圖                                                                            圖7 鎂離子含量分布圖                                   

    地物分類

    機載高光譜成像技術能夠捕捉到地物細微的光譜差異,可以更準確地識別地物的類型,從而提高地物分類的精度。高光譜遙感圖像分類在農業、軍事、海洋管理和地質勘探等方向中被廣泛應用,高光譜圖像分類技術已經成為現代科技的重要組成部分。

     

    圖8 高光譜圖像

    圖9 分類結果圖

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