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3|高光譜成像儀

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

發(fā)布時(shí)間:2022/08/09 點(diǎn)擊量:

可見(jiàn)近紅外 高光譜成像儀

ATH1010K


 

產(chǎn)品概述

ATH1010是一種體積小、重量輕的微型高光譜成像儀,特別適合配合無(wú)人機適用。除了體積小、重量輕以外,ATH1010具有高空間分辨率、高頻譜分辨率、寬成像范圍等特點(diǎn),ATH1010由兩部分組成:成像鏡頭和高光譜儀,其中高光譜儀基于透射光柵技術(shù),具有良好的像差特性。

   ATH1010采用1920×1200像素(窄視場(chǎng))或者2048×2048(寬視場(chǎng))的高性能CCD成像器件,成像清晰、噪點(diǎn)少;ATH1010型是常規直筒型高光譜,適合多旋翼無(wú)人機。針對固定翼無(wú)人機和其他短起落架的無(wú)人機,奧譜天成推出了專(zhuān)門(mén)的ATH1010L型折彎光路高光譜,以降低對起落架高度的要求。

   ATH1010可用于實(shí)時(shí)測量植物、水體、土壤等地物的光譜信息,并獲得光譜圖像,通過(guò)分析光譜圖像,可與植物等的理化性質(zhì)建立關(guān)系,用于植物分類(lèi),植物生長(cháng)狀況等研究。整個(gè)系統設計緊湊,成像光譜儀主機光譜分辨率高,同時(shí)采用外置推掃成像方式,可與野外旋轉平臺及室內線(xiàn)性?huà)呙杵脚_分別組成獨立的測量系統,也可掛載在無(wú)人機,進(jìn)行航空遙感作業(yè)。

 

型號

特征

ATH1010

視場(chǎng)范圍較窄,1920X1200像素

ATH1010W

寬視場(chǎng)范圍,2048X2048像素

ATH1010K

ATH1010+外殼

ATH1010L

L型高光譜成像儀,窄視場(chǎng),適合固定翼無(wú)人機

ATH1010LW

L型高光譜成像儀,寬視場(chǎng),適合固定翼無(wú)人機

 

 

產(chǎn)品特征

波段范圍:380~1000nm

高光譜分辨率:優(yōu)于1.3 nm

分光光路:全息透射光柵分光

最大視場(chǎng)31.7°

最小瞬時(shí)視場(chǎng)1.2 mrad

超群的成像性能

強大的圖像壓縮算法

體積緊湊:279 mm × 64 mm × 55 mm

重量輕:<700g

無(wú)機械掃描,可靠性高

產(chǎn)品應用

地質(zhì)與礦產(chǎn)資源勘察

精準農業(yè)、農作物長(cháng)勢與產(chǎn)量評估

森林病蟲(chóng)害監測與防火監測

海岸線(xiàn)與海洋環(huán)境監測

草場(chǎng)生產(chǎn)力及草場(chǎng)監測

湖泊與流域環(huán)境監測

遙感教學(xué)與科研

氣象研究

生態(tài)環(huán)境保護及礦山環(huán)境監控

水質(zhì)檢測,土壤監測

農畜產(chǎn)品品質(zhì)檢測

軍事、國防和國土安全

災害防治

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

ATH1010K

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

1 ATH1010型高光譜成像儀

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

圖2 ATH1010L型高光譜成像儀(適合固定翼無(wú)人機)

 


 

 

2. ATH1010的成像測試

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

1 ATH1010拍攝日光燈的光譜圖,分辨率優(yōu)于1.47 nm@578nm(無(wú)Binning

 

3. ATH1010實(shí)物圖及尺寸圖

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

2   ATH1010外觀(guān)設計圖

 

 

 

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

3 ATH1010L外觀(guān)設計圖

 

 

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

5 掛載在無(wú)人機機腹下的ATH1010高光譜成像儀

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

6 掛載在無(wú)人機機腹下的ATH1010高光譜成像儀

 

 

4. 應用舉例

 

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

9 無(wú)人機掛載實(shí)驗

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

10 外場(chǎng)實(shí)驗場(chǎng)景1

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11 外場(chǎng)實(shí)驗場(chǎng)景2

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12 外場(chǎng)實(shí)驗場(chǎng)景3

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13 高光譜成像儀測綠色植物的光譜圖

 

 

4.1. 探礦的應用

光譜遙感技術(shù)是由以Landsat 為代表的多光譜遙感技術(shù)演化發(fā)展而成,于上世紀 80年代中期初步成型(Goets et al., 1985,童慶禧等,2006)。因其光譜分辨率高和圖譜合一的優(yōu)點(diǎn),高光譜遙感技術(shù)具備從空間大尺度上精細探測和分析地表巖石礦物成分的能力。其不僅能提供地面宏觀(guān)影像,而且可在像元級別的細節上確定地質(zhì)體中礦物的種類(lèi)和豐度、甚至某些礦物的化學(xué)成分等信息(王潤生等,2010)。近年來(lái),隨著(zhù)與成像光譜儀有關(guān)的硬件和數據處理方法及軟件的持續發(fā)展,高光譜遙感技術(shù)在地質(zhì)調查領(lǐng)域的應用得到了加速推廣。從大型成礦區帶到中型規模的礦田,高光譜遙感技術(shù)在地質(zhì)填圖、熱液蝕變帶的界定劃分、和礦化異常區的圈定和判別等方面,都起了重要作用(如 Bierwirth et al., 2002;連長(cháng)云等,2005;Kruse et al, 2006;Cudahy et al., 2007;王潤生等,2010;劉德長(cháng)等,2011;閆柏琨等,2014;楊自安等,2015;Graham et al., 2017)。隨著(zhù)成礦系統理論(Wyborn et al., 1994)更深入地成為找礦實(shí)踐的指導思想,大型礦集區和成礦帶規模的專(zhuān)題性礦物填圖將為預測性找礦勘探提供關(guān)鍵的區域性物質(zhì)成分信息。

礦物填圖所用的光譜波長(cháng)區間包括了可見(jiàn)光(400~700nm)、近紅外(700~1000nm)、短波紅外(1000~2500nm)、和熱紅外(7000~15000nm)。目前礦業(yè)應用最廣的是短波紅外區域(1000~2500nm)。由于與礦物晶格中化學(xué)鍵振動(dòng)的協(xié)頻和組合頻的頻率接近,在短波紅外波長(cháng)范圍內,可以觀(guān)測含水或含 OH-的礦物(主要為層狀硅酸鹽和粘土類(lèi))以及某些硫酸鹽和碳酸鹽類(lèi)礦物。

 

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

14 高光譜成像儀在探礦方面的應用

 

土壤鹽漬化是干旱、半干旱區所面臨的重要生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一,土壤鹽漬化引起的土壤板結、肥力下降、酸堿失衡、土地退化等后果,嚴重制約我國農業(yè)發(fā)展,影響當前我國可持續發(fā)展的戰略大局。遙感技術(shù)因其尺度大、范圍廣、時(shí)效性強、經(jīng)濟性強等特點(diǎn),很好的彌補了傳統鹽漬化現象監測方法的不足,為定量監測土壤鹽漬化現象提供了嶄新的途徑。

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

15 某鹽場(chǎng)周邊區域

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

16 某礦場(chǎng)測量圖

 

 

4.2. 植被生長(cháng)情況的應用

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

17 植物生長(cháng)情況高光譜

4.3. 林木健康情況的應用

用于病蟲(chóng)害監測、森林資源評估

原理:植被健康狀況與綠度指數、葉面積指數、葉片水分含量和光利用效率有關(guān)

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

18 高光譜成像儀研究馬尾松健康程度

 

 

4.4. 森林防火預防應用

著(zhù)火可能性分析, 分辨著(zhù)火范圍和著(zhù)火點(diǎn)

原理:植被著(zhù)火可能性與綠度指數、冠層水分含量、干旱和非光合植物造成的碳衰減有關(guān)

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19 高光譜在森林防火的應用

4.5. 醫用顯微成像光譜應用

應用目標:腫瘤手術(shù)術(shù)中在線(xiàn)檢測及導航定位

ATH1010K_可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀

20 醫用顯微成像光譜儀光路示意圖

圖中所示是醫用顯微成像光譜儀的原理示意圖,手術(shù)臺上的待測目標經(jīng)物鏡、顯微透鏡組后分為三路,一路供主刀醫生目視觀(guān)測,一路供助手輔助目視觀(guān)測,一路由成像光譜儀探測接收,成像光譜儀由電機帶動(dòng)對待測目標進(jìn)行空間維掃描,得到待測目標的成像光譜信息,再經(jīng)數據分析圖像處理后,通過(guò)顯示器顯示給醫生。

 

 

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21 醫用顯微成像光譜儀實(shí)物圖

 

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22 醫用顯微成像光譜儀數據

4.6. 機載成像光譜應用

應用目標:機載遙感

應用簡(jiǎn)介:圖中所示是基于SpecVIEW-VIS的機載成像光譜儀,該儀器由SpecVIEW-VIS、穩定平臺及POS模塊組成。圖20、圖21所示是該儀器于201412月在湖北荊門(mén)飛行獲取的數據,圖20所示為經(jīng)過(guò)幾何校正、航帶拼接及輻射校正之后的偽彩圖像,圖21所示為典型地物的光譜曲線(xiàn)。

 

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23 機載遙感應用

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24 機載應用數據——偽彩圖像

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25 機載應用數據——光譜曲線(xiàn)

 

 

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26 森林遙感,機載高光譜觀(guān)測森林病蟲(chóng)害

 

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27 水體探測(湖泊浮游生物,藻類(lèi),植被研究)

2. 奧譜天成生產(chǎn)的高光譜產(chǎn)品系列

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28 奧譜天成生產(chǎn)的高光譜產(chǎn)品系列