輕型無人機載光譜成像系統(tǒng) 

GaiaSky-Mini3-VN 輕型無人機載光譜成像系統(tǒng)是針對輕型旋翼無人機開發(fā)的性價比機載 光譜成像系統(tǒng)。采用息透射式光柵分光線掃描系統(tǒng)和內置微型增穩(wěn)系統(tǒng)，成克服了小型無人機 系統(tǒng)搭載推掃式光譜相機時，由于無人機系統(tǒng)的震動成的成像質量差的問題。用于直接測量區(qū) 域大尺度的地物光譜反射率，在獲取研究對象的影像的同時獲得每個像元的光譜分布，定量分析地 表面生物物理化學過程和參數(shù)，用于植被類型劃分、植被生長狀況監(jiān)測等研究，具有無接觸、無 損傷、大尺度、快速、準確的特點

• 系統(tǒng)特點

• ? 適配大疆 M300 無人機，低的系統(tǒng)成本與測試成本

  ? 操作方便，無需無人機操控手，可實現(xiàn)單人操作

• ? 圖像實時回傳，監(jiān)控拍攝效果 

• ? 采用息透射式光柵光路設計

• ? 通過地面站實時觀測飛機采樣地點并可利用地面站設置逐點采集的航線

• ? 數(shù)據(jù)預覽及矯正能：輻射度校正、反射率校正、區(qū)域校正支持批處理

• ? 懸停拍攝與無人機推掃兩種作模式，無需慣導系統(tǒng)，圖像實時拼接

• ? 可靈活設置曝光、增益、速度，動態(tài)顯示實時光譜圖像和光譜曲線

• ? 具有輔助監(jiān)控攝像頭，實時監(jiān)控所拍區(qū)域

• ? 可通過 DJI X-port 與大疆 M200 V2、M300 系列飛行平臺無縫兼容

• ? 公司在北京、南京、深圳、西安、成都都設有1分，客戶網(wǎng)覆蓋

  系統(tǒng)配置及參數(shù) 光譜范圍：400-1000 nm 光譜分辨率：5nm 采樣光譜分辨率：2.5nm NCU：7 代 i5,8G 內存，256G SSD 光譜通道數(shù)：224 空間通道數(shù)：1024 探測器：科研 CMOS 像素間距：9.97μm 成像速度：4s/cube 數(shù)據(jù)輸出：12 bit 空間分辨率：0.12m @300 米 連接方式：Gige 率：45W 輔助相機：500W 像素 數(shù)值孔徑：F/1.7 視場角：23° 成像方式：光柵推掃 總重量：1Kg 采集及處理軟件：SpecVIEW 采集能：可靈活設置曝光、增益、速度，動態(tài)顯示實時光譜圖像和光譜曲線；具有輔助攝 像頭可做到所見即所得；具有自動曝光、自動速度匹配、自動數(shù)據(jù)保存等能；支持意三波段 合成實時顯示、圖像回傳；支持鍵采集黑白幀和大面積定標標靶數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)保存格式通用 性廣，自帶常用的數(shù)據(jù)回看、校正能，并有優(yōu)化過的快速校正以及特殊校正算法。 預處理能：幾何校正、反射率校正、區(qū)域校正、輻射度校正等能；無需三方軟件可鍵獲 取聚類分析、單波段、真假彩色、20 種以上植被數(shù)（可自定義）、圖像三維裁剪、目標光譜識 別等圖像，以上能皆可實現(xiàn)無人值守批處理 。能自動使用 GPS 及慣導系統(tǒng)獲取的 GPS 信息和 飛行姿態(tài)數(shù)據(jù)，對光譜影像行自動幾何糾正，并能顯著消除由無人機等機載平臺運動照成的 圖像扭曲，處理后的影像不應存在明顯的條帶錯位現(xiàn)象；能對各糾正后的條帶數(shù)據(jù)行有效的自 動拼接，拼接結果不含明顯錯位現(xiàn)象；提供對所有波段行輻射度校準的能。

應用案例展示 1. 農作物快速識別分類 當不止種作物，快速分類識別就非常重要，因為不同作物，肥料種類和用 量都不樣，如 果只根據(jù)長勢圖施肥可能導致些作物施肥過量而另些施肥不足。無人機光譜系統(tǒng)相比多光譜 系統(tǒng)有多譜段和光譜分辨率，因而可以在不同波長段獲取不同作物的不同響應，而達到快 速有效識別。其識別率可達 95%。

2.土壤含水量與土壤肥力分析 無人機光譜系統(tǒng)可以在其光譜圖像采集過程中獲得土壤水分含量，土壤 總肥力含量和有 機質含量分布圖。根據(jù)土壤水分含量和土壤肥力分布圖，農戶可以定量灌溉和施肥，從而解決開 支、避免環(huán)境污染。 3.樹種分類、監(jiān)測樹 考慮到用戶科研數(shù)據(jù)的保密性，本研究僅用單景光譜影像數(shù)據(jù)行不同樹 種的分類 識別，分類識別結果如下所示。為利用

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佳數(shù)法提取特征波段，并利用 see5.0 機器學習 規(guī)則軟件行樹種分類的效果圖，用戶可利用無人機光譜 相機獲取的多組數(shù)據(jù)行拼 接，然后再行樹種的分類，步驟和算法均是相同的拍攝不同度的樹林光譜數(shù)據(jù)，利用 ENVI 行統(tǒng)計算法學習，評估監(jiān)測 時間段內樹 的變化。