小麦倒伏 | 中科院智能研究所机载高光谱成像系统培训

高光谱相机培训

用户单位：中国科学院智慧机械研究所

培训时间：2021年5月24日至26日

应用方向：农作物生长监测、病虫害防止、作物精准栽培

本次培训应用户需求，将培训地点放在用户试验地，飞行培训和数据采集同步进行，赶在小麦成熟前采集一次数据，应用于小麦倒伏、籽粒含水率和品质的估测研究。本着培训即采集的原则，尽可能贴近用户实际飞行现场，解决用户实际飞行中的潜在问题。本次培训采集的数据为下图S2地块，500亩小麦地。

图1  机载高光谱系统飞行区域

本次培训产品为双利合谱自主研发生产的机载高光谱成像系统GaiaSky-Mini2-VN。中国科学院智慧机械研究所使用成员全程参与培训，第一天培训为室内培训，我司工程师详细介绍了高光谱成像仪的工作原理、应用方向；现在演示设备拆装的过程，全程录像，同时用户独立拆装机载高光谱成像系统，达到独立快速完成设备组装、调试及拆解保存。 

图2  机载高光谱系统第一天室内培训

第二天培训内容内户外数据采集及飞行培训。根据第一天的培训，用户亲自在实验田中组装设备并调试，规划飞行航线（飞行面积为500亩，飞行高度250m），我司工程师全程协助并讲解现场飞行安全知识。

图3 机载高光谱系统第二天室外培训

用户对整套设备的操作性、集成度、设备性能给出了较高的评价。现场培训后，对本套系统的技术——悬停内置推扫的成像方式较高的评价，有效避免了市面上常见的无人机匀速飞行推扫产生的图像畸变。

GaiaSky-mini2-VN高光谱成像系统是针对小型旋翼无人机开发的高性价比机载高光谱成像系统。采用内置扫描系统和增稳系统，成功克服了小型无人机系统搭载推扫式高光谱相机时，由于无人机系统的震动造成的成像质量差的问题。为高光谱成像技术在目标识别、伪装与反伪装等军事领域，地面物体与水体遥测、现代精细农业等生态环境监测、遥感考古、矿产资源勘测、水污染监测、高光谱立体摄影测量等领域的广泛应用奠定了基础。

与目前的国内外现有的无人机高光谱成像仪相比，GaiaSky-Mini2-VN机载高光谱成像系统独有的软硬件功能如下：

●采用悬停内置推扫拍摄方式，成功克服无人机飞行过程中抖动、偏航带来数据畸变问题

●自动扫描速度匹配，成功避免了推扫式成像无人机飞行速度与高光谱相机采集速度不匹配造成的图像畸变问题

● 500W像素辅助取景摄像头，实现所见即所得

● 图像实时回传，监控拍摄效果

● 自动曝光、自动扫描速度匹配、自动完成数据采集

● 图像可实现大面积自动拼接，获得完整研究区域高光谱图像数据

 以下为单幅机载高光谱图像三波段假彩图，因客户数据保密原因，未将拼接后的效果发布。如需了解大区域拼接后的效果可致电当地负责人。

图4 机载高光谱系统数据采集伪彩色图及地物光谱曲线