無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)一般由高光譜成像儀、輕小型旋翼高穩(wěn)定性無(wú)人機(jī)、高穩(wěn)定性云臺(tái)、大容量存儲(chǔ)系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)圖像系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)等組成，是當(dāng)前市場(chǎng)上輕型化+科學(xué)級(jí)高光譜數(shù)據(jù)的優(yōu)選組合方案。本文簡(jiǎn)單介紹了無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)的原理和特點(diǎn)。

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無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)的原理

1.?高光譜成像原理

高光譜成像技術(shù)的定義是在多光譜成像的基礎(chǔ)上，在紫外到近紅外（200- 2500nm）的光譜范圍內(nèi)，利用成像光譜儀，在光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十或數(shù)百條光譜波段對(duì)目標(biāo)物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時(shí)，也獲得了被測(cè)物體的光譜信息。

高光譜成像過(guò)程為：每次成一條線(xiàn)上的像后（X方向），在檢測(cè)系統(tǒng)輸送帶前進(jìn)的過(guò)程中，排列的探測(cè)器掃出一條帶狀軌跡從而完成縱向掃描（Y方向）。綜合橫縱掃描信息就可以得到樣品的三維高光譜圖像數(shù)據(jù)。

2.?SINESPEC無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)影像采集原理

SINESPEC無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)是針對(duì)小型旋翼無(wú)人機(jī)開(kāi)發(fā)的高性?xún)r(jià)比機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)。采用專(zhuān)利的內(nèi)置掃描系統(tǒng)和增穩(wěn)系統(tǒng)，成功克服了小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)搭載推掃式高光譜相機(jī)時(shí)，由于無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的震動(dòng)造成的成像質(zhì)量差的問(wèn)題。為高光譜成像技術(shù)在目標(biāo)識(shí)別、偽裝與反偽裝等軍事領(lǐng)域，地面物體與水體遙測(cè)、現(xiàn)代精細(xì)農(nóng)業(yè)等生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、遙感考古、礦產(chǎn)資源勘測(cè)、水污染監(jiān)測(cè)、高光譜立體攝影測(cè)量等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

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SINESPEC無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)特點(diǎn)

1.?無(wú)人機(jī)飛行測(cè)量，拓展了測(cè)量空間和范圍

a.?采用大疆無(wú)人機(jī)DJI M300RTK作為飛行搭載平臺(tái)，飛行高度可達(dá)7000m，大大提升了高光譜成像系統(tǒng)的測(cè)量高度；

b. 無(wú)人機(jī)是可移動(dòng)的，飛行速度很快，通過(guò)測(cè)定地面的遙感圖像，可以快速、準(zhǔn)確、大面積地獲取目標(biāo)物的高光譜信息；

2.?可進(jìn)行精準(zhǔn)定位，確保了拍攝圖像穩(wěn)定清晰

a.?無(wú)人機(jī)配置GPS+GLONASS+BeiDou+Galileo的全球定位系統(tǒng)，飛行定位可精確到0.1m；

b.?采用定制高穩(wěn)云臺(tái)，確保拍攝畫(huà)面連續(xù)性穩(wěn)定性；

c.?高光譜成像系統(tǒng)的相機(jī)具有16mm/25mm/35mm三種焦距可選，用戶(hù)可根據(jù)需要進(jìn)行選擇，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)拍攝；

3.?多種技術(shù)組合應(yīng)用，可獲得高分辨率“圖譜合一”的信息

a.?使用高性?xún)r(jià)比的CMOS探測(cè)器，分辨率高、采集速度快、噪音低；

b.?無(wú)人機(jī)技術(shù)、成像技術(shù)（顯微鏡、輔助相機(jī)）和光譜技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了圖譜合一，采集信息包含：空間、輻射、波譜；

4.?軟硬件處理系統(tǒng)，保障了信息的快速采集和實(shí)時(shí)傳輸

a. 光譜范圍覆蓋400-1000nm的可見(jiàn)光，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，光譜波段數(shù)600(1x)、300(2x)、150(4x)，可達(dá)600個(gè)光譜通道，15s內(nèi)可完成信息采集；

b.?512G硬盤(pán)可以存儲(chǔ)大容量信息；

c.?內(nèi)置采集處理單元，通過(guò)i7處理器和無(wú)線(xiàn)傳圖系統(tǒng)的應(yīng)用可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸；

5. 空間大，主要應(yīng)用于宏觀研究領(lǐng)域

a.?應(yīng)用范圍主要涉及宏觀領(lǐng)域，即需要大面積監(jiān)控和研究的領(lǐng)域；

b.?應(yīng)用行業(yè)示例：地質(zhì)與礦產(chǎn)資源勘察；精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)與產(chǎn)量評(píng)估；森林病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)與防火監(jiān)測(cè)；海岸線(xiàn)與海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)；草場(chǎng)生產(chǎn)力及草場(chǎng)監(jiān)測(cè)；湖泊與流域環(huán)境監(jiān)測(cè)；遙感教學(xué)與科研；氣象研究；生態(tài)環(huán)境保護(hù)及礦山環(huán)境監(jiān)控；水質(zhì)檢測(cè)，土壤監(jiān)測(cè)；農(nóng)畜產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)；軍事、國(guó)防和國(guó)土安全；災(zāi)害防治；

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