GaiaSky-mini-VPos - гиперспектральная камера для БпЛА
- Спектральный диапазон: 400 - 1000 нм.
- Спектральное разрешение: 3,5 нм.
- Макс. FOV: 27,3°@16мм / 17,7°@25мм.
- Пространственное разрешение: 0,023 м@16 мм / 0,014 м@25 мм.
- Подключение к беспилотнику.
Новое поколение гиперспектральных камер GaiaSky-mini-VPos для дронов использует SCMOS сенсор с высокой частотой кадров для получения гиперспектральных данных с высоким отношением сигнал/шум, высоким пространственным и спектральным разрешением.
Камера GaiaSky-mini-VPos подключается к беспилотному летательному аппарату (БпЛА), и пользователю достаточно управлять дроном с помощью пульта управления, чтобы исследовать заданную область на определенной высоте методом push-broom (сканирование по ходу движения).
Высокоточная инерциальная навигация, POS- и HD-камеры обеспечивают возможность объединения полученных данных, калибровки и коррекции. Специальная дополнительная камера позволяет передавать информацию о состоянии сканируемой области в режиме реального времени через беспроводную связь.
Серия гиперспектральных камер GaiaSky-mini-VPos обеспечивает быструю и точную обратную связь в режиме реального времени для задач сельского хозяйства, оценка состояния почв, мониторинга разливов нефти и процессов опустынивания, военных задач по обнаружению маскировки, а также для исследования экологического разнообразия.
Ключевые особенности:
- Автономная система стабилизации.
- Дополнительная камера для пользовательского контроля.
- Просмотр и экспортирование полученных спектральных изображений.
- Широкий спектр анализируемых данных.
- Быстрая калибровка.
- Сшивка изображений.
- Экспорт и хранение спектральных данных в форматах envi/envice/matlab.
- Установка на БпЛА DJI M350, CW-15, Rainbow 4.
- Бюджетная гиперспектральная камера.
- Высокое SNR.
| Параметр | Значение | Ед. Измерения | |
|---|---|---|---|
| Спектральный диапазон | 400 - 1000 | нм | |
| Спектральное разрешение | 3,5 | нм | |
| Количество спектральных каналов | 128 / 224 |
|
|
| Количество пространственных каналов | 1200 | ||
| Шаг дискретизации | 4,7 нм @128 | 2,7 нм @224 | нм |
| Размер пикселя |
6,5 х 6,5 |
мкм | |
| Цветовая глубина | 16 | бит | |
| Интерфейс | USB 3.0 |
|
|
| Рабочее напряжение | 12 - 19 | В | |
| Потребляемая мощность | 45 | Вт | |
| Рекомендуемая модель дрона | DJI Matrice 300/350 |
|
|
| Режим съемки |
внешний push-broom (сканирование по ходу движения) с БпЛА |
|
|
|
Линза объектива |
16 | 25 | мм |
|
Угол обзора (FOV) |
27,3° @16 мм |
17,7° @25 мм |
° |
| Поле зрения (на высоте 100 м) | 48,7 м @16 мм |
31,1 м @25 мм |
м |
| Пространственное разрешение (на высоте 100 м) | 0,023 м @16 мм |
0,014 м @25 мм |
м |
| Память SSD | 1 | ТБ | |
| Масса | 1,8 | кг | |
| Размеры | 225 × 120 × 120 мм (без объектива) | мм | |
| Ошибка по крену GNSS | 0,008 | ° | |
| Ошибка по направлению GNSS | 0,038 | ° | |
| Частота записи IMU | 200 | Гц | |
Применение гиперспектральных камер GaiaSky:
- Сельское хозяйство
Когда на одной территории выращивается несколько культур, их быстрая классификация и идентификация имеют решающее значение, так как разные культуры требуют различных типов и объёмов удобрений. Если основываться только на данных о вегетации, это может привести к переизбыточному внесению удобрений для одних растений и недостаточному — для других.
По сравнению с многоспектральными камерами, гиперспектральная камера БпЛА обладает большим числом спектральных диапазонов и более высоким спектральным разрешением. Благодаря этому можно фиксировать разные спектральные отклики культур на различных длинах волн, что обеспечивает быструю и точную идентификацию.
Точность распознавания достигает 95% (коэффициент Каппа: 96,3%)
|
Использование для распознавания сельскохозяйственных культур. |
- Экология
В процессе сбора изображений фермеры могут использовать различные индексы растительности для оценки роста культур и выявления болезней.
Примеры индексов:
- GNDVI — нормализованный индекс растительности по зелёной зоне.
- TCARI — индекс поглощения хлорофилла.
- VARI — видимый атмосферный импедансный индекс.
- RVI — индекс соотношения растительности.
- OSAVI — индекс регулирования растительности по почве.
Кроме того, гиперспектральная камера GaiaSky-mini-VPos может напрямую оценивать агрохимические показатели: содержание азота (N), фосфора (P), калия (K) в листьях, содержание хлорофилла, индекс листовой поверхности и другие биохимические параметры в реальном времени.
|
|
|
Визуализация биохимических параметров растений на основе гиперспектрального анализа. |
- Геодезия и картография.
Быстрое определение и классификация наземных объектов имеет ключевое значение в задачах дистанционного зондирования. Различные категории объектов активно используются в геодезии и картографии, градостроительном планировании, лесном хозяйстве и других областях.
По сравнению с мультиспектральными системами, гиперспектральная камера обладает большим количеством спектральных диапазонов и более высоким спектральным разрешением. Благодаря этому можно регистрировать различные спектральные отклики разных объектов на разных длинах волн и добиваться быстрой и высокоточной классификации изображений и распознавания.
Камера GaiaSky-mini-VPos также позволяет эффективно собирать данные о больших территориях.
|
|
|
|
Пример классификации наземных объектов по гиперспектральным данным. |
- Геологические исследования.
Гиперспектральная аэрофотосъёмка позволяет оценивать влажность почвы за счёт анализа спектральных характеристик отражения почвы и растительности.
Обработка спектральных данных в разных диапазонах даёт информацию о пространственном распределении и изменении динамики влажности почвы.
Эти результаты имеют большое значение для:
- управления сельскохозяйственным орошением.
- мониторинга засух.
- управления водными ресурсами.
|
|
Визуализация содержания влаги в почве по гиперспектральным данным. |
