农林行业运用的新武器-无人机搭载多光谱相机
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  • 2019-08-05 14:56:38 0

随着“无人机+”时代的不断发展,无人机产业的应用范围日益广泛,从消费级的航拍摄影到无人机在各个行业的应用,都得到了极大的扩展。人们利用无人机搭载高分辨率CCD相机、热红外相机、多镜头相机等各类传感器系统,来收集数据,满足航拍、电力巡检、建模、农情监测等行业的需求。

实际基础

多光谱相机主要分为三种类型:第一种是多镜头型多光谱相机,它配备多个镜头,每个镜头装有不同的滤光片,能够捕捉不同窄光谱范围内的图像;第二种是多相机型多光谱相机,由几台照相机组成,每台相机装有不同滤光片,同时拍摄同一景物,记录不同光谱带的信息;第三种是单镜头多光谱相机,使用一个镜头拍摄景物,通过在探测器的像素上镀不同波段的滤光膜来实现多光谱成像。其中,单镜头型相机的优势在于结构简单、图像拼接精度高,但成像质量相对较差。多镜头和多相机型相机虽然难以精准对准同一位置,但可以同时获取多种光谱信息。

农作物长势监测

在农业领域,无人机的应用非常广泛,包括无人直升机、固定翼无人机和多旋翼无人机等多种机型。上海昊量光电设备有限公司在这方面有着丰富的经验,多次协助客户进行农作物长势监测。

多旋翼无人机因其操作简便、成本低廉、灵活性强等优点被广泛应用。与无人直升机相比,多旋翼无人机的操作更为简单,成本更低;与固定翼无人机相比,多旋翼无人机可以根据需要调节飞行速度,载重能力更强,可以搭载各种传感器。此外,多旋翼无人机的飞行速度和高度均可调节,可以在低空飞行,且不受起降场地限制,适合携带多种农业传感器。

多光谱相机的应用

目前常用的多光谱相机包括RedEdge-MX五镜头多光谱相机和Sequoia五镜头相机,这两种相机可以分别捕捉红光、绿光、蓝光、红边和近红外光谱。通过采集的数据,可以计算出归一化差异植被指数(NDVI),用于综合反映农作物的生长状况和覆盖情况。

NDVI指数及其应用

NDVI指数是通过计算近红外波段和红光波段的反射率差值与总和的比例来确定的。公式如下:

[ text{NDVI} = frac{rho{text{NIR}} - rho{text{R}}}{rho{text{NIR}} + rho{text{R}}} ]

其中,(rho{text{NIR}}) 表示近红外波段的反射率,(rho{text{R}}) 表示红光波段的反射率。可见光红光波段(0.58-0.68 μm)位于叶绿素吸收带,近红外波段(0.75-1.10 μm)则位于绿色植物光谱的高反射区。NDVI值的范围在 -1 到 1 之间,接近0的区域通常表示裸露的土地或水面,正值表示有植被覆盖,且值越大表示植被覆盖度越高。NDVI值大于0.7通常表示高密度植被覆盖。

实践应用

通过计算不同波段的组合,可以得到NDVI指数图。图表显示了不同区域的植被分布和覆盖情况。例如,红色区域表示有水的地方,接近0值的部分是道路和裸露土地,绿色密集区域表示植被覆盖良好。由于农作物处于出苗期,叶面积较小,NDVI值较低,呈现土黄色。这些数据可用于评估农作物生长状况,及时发现病虫害,提高作物产量。

上海昊量光电设备有限公司

上海昊量光电设备有限公司是国内知名的光电产品代理商,近年来发展迅速。公司不仅拥有专业的销售和技术支持团队,还致力于引进国外先进的光电技术和产品,服务于国内科研和工业领域。目前,昊量光电已与多家国际知名品牌建立合作关系,产品涵盖激光器、光电调制器、光学测量设备等,广泛应用于材料加工、光通信、生物医疗、科学研究等领域。

昊量光电秉持“专业源自专注,专注成就未来”的经营理念,专注于细分市场,为客户提供系统解决方案。公司以诚信、高效、创新、共赢为核心价值观,不断为客户创造价值。未来,昊量光电将继续拓展业务领域,力争成为国际一流的代理服务品牌。

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