iSpecHyper-VM系列多旋翼無人機高光譜成像系統(tǒng)是萊森光學(xué)（LiSen Optics）一款基于小型多旋翼無人機機載高光譜成像系統(tǒng)，該系 統(tǒng)由高光譜成像相機、穩(wěn)定云臺、機載控制與數(shù)據(jù)采集模塊、機載供電模塊等部分組成 。 iSpecHyper-VM系列機載無人機高光譜成像系統(tǒng)采用了獨*/內(nèi)置或外置掃描系統(tǒng)和增穩(wěn)系統(tǒng)，成功克服了小型無人機系統(tǒng)搭載推掃式高光譜相機時，由于無人機系統(tǒng)的震動造成的成像質(zhì)量差的問題，同時具有高光譜分辨率和優(yōu)異的成像性能。
可搭載iSpecHyper-VM600
iSpecHyper-VM 系列機載無人機高光譜成像系統(tǒng)配合定制開發(fā)的高性能穩(wěn)定云臺，能夠有效降低 飛行過程中無人機抖動引起的圖像扭曲與模糊。該系統(tǒng)與大疆 M600 pro 無人機十*/適配，同時支持同類 型的多種無人機，iSpecHyper 機載無人機高光譜成像系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水環(huán)境等行業(yè)領(lǐng)域，系 統(tǒng)支持配件升級及定制化開發(fā)，為教育科研、智慧農(nóng)業(yè)、目標識別、軍事反偽*/等行業(yè)高*/應(yīng)用領(lǐng)域提供了 高性價比解決方案。
可搭載iSpecHyper-VM300
典型應(yīng)用
1.植被研究、農(nóng)作物健康、森林樹冠研究
2. 林業(yè)科學(xué)、環(huán)境調(diào)查、農(nóng)業(yè)調(diào)查
3. 水體研究、氣候研究、生態(tài)研究
4. 氮含量測量、葉片葉綠素含量測量
5. 土壤分析、生物質(zhì)研究、海洋監(jiān)測
技術(shù)優(yōu)勢特點
光譜范圍 400-1000nm，分辨率優(yōu)于 3nm光譜范圍400-1000nm/900-1700nm，分辨率優(yōu)于3nm
高性能分光系統(tǒng)、大靶面CMOS/CCD/InGaAs(TE Cooled)圖像傳感器，高靈敏度、高像質(zhì)
全靶面高成像質(zhì)量光學(xué)設(shè)計，高光譜分辨率，大視場、點列斑直徑優(yōu)于0.5像元
實現(xiàn)自動靶標識別與自動反射率計算實時顯示、目標光譜動態(tài)識別實時顯示功能
對地面觀測目標的實時光譜反射率分類并實時進行顏色分類分布顯示，自動識別潛在地物分類
與GPS同步觸發(fā)，實現(xiàn)可見光照片匹配同步GPS信息；通過地面實時數(shù)據(jù)平臺實時觀測飛行器采樣點并可利用地面端設(shè)置采集的航線預(yù)覽，利用地面站設(shè)置逐點采集的航線、數(shù)據(jù)預(yù)覽及矯正功能
1500萬高清相機可實時可見、監(jiān)控拍攝效果，動態(tài)實時顯示高光譜圖像及光譜曲線；實時合成單波段、真假彩色圖像
高光譜相機控制支持數(shù)據(jù)采集、自動曝光、自動掃描速度匹配、輔助攝像頭功能、支持遠程遙控、支持巡航、慣導(dǎo)采集模式
實時常用植被指數(shù)計算功能：歸一化植被指數(shù)（NDVI）、比值植被指數(shù)（RV）、增強植被指數(shù)（E/I）、大氣阻抗植被指數(shù)（ARVI）、改進紅邊比值植被指數(shù)（mSR705）、Vogelmann紅邊指數(shù)（VOG）、光化學(xué)植被指數(shù)（PR）等無需第三方軟件即可獲取寬帶綠度、窄帶綠度等20種以上常見植被指數(shù)，并支持用戶自定義算法
數(shù)據(jù)格式完*/兼容Envi等數(shù)據(jù)分析軟件
高光譜曲線
無人機靶標布
1.2米×1.2米無人機靶標光譜反射率 1.2米×1.2米無人機靶標光譜反射率
無人機靶標標準板
1.光譜范圍：250-2500nm
2.反射率：3%/5%/10%/20%/30%/40%/50%/60%/70%/80%/≥98%（帶原廠溯源反射率數(shù)據(jù)測試報告）
3.尺寸：500×500mm
4.專業(yè)便攜式手提箱、PET防塵保護、帶除塵套裝
數(shù)據(jù)采集分析軟件
軟件功能
1.數(shù)據(jù)導(dǎo)入：原始數(shù)據(jù)、光譜定標文件、相對定標文件
2.數(shù)據(jù)分塊：軌跡裁切、數(shù)據(jù)裁切、數(shù)據(jù)預(yù)覽、光譜顯示、軌跡顯示
3.數(shù)據(jù)糾正：非均勻校正、靶標提取、反射率計算、幾何糾正、影像顯示
4.航帶拼接：自動拼接、拼接線編輯
5. 數(shù)據(jù)導(dǎo)出：分幅導(dǎo)出、整幅導(dǎo)出
6.采集功能：光譜相機控制，數(shù)據(jù)采集，自動曝光，自動掃描速度匹配，輔助攝像頭功能，支持遠程遙控， 支持巡航+慣導(dǎo)采集模式，數(shù)據(jù)支持 ENVI 等第三方分析軟件
7.數(shù)據(jù)預(yù)處理功能：反射率校正、區(qū)域校正、輻射度校正、光譜及圖像數(shù)據(jù)預(yù)覽功能等（一年內(nèi)免費更新）
無人機高光譜水體多參數(shù)解析流程
無人機高光譜水環(huán)境監(jiān)測技術(shù)路線圖
基于高光譜技術(shù)的天空地一體化水質(zhì)監(jiān)測解決方案，包括無人機載、地面定點和水面水下等多款產(chǎn)品， 并通過定量反演實時監(jiān)測河道水體的總氮、總磷、葉綠素、氨氮、濁度和高錳酸鹽指數(shù)（COD）等多個參數(shù)。
多維空間水質(zhì)監(jiān)測方案
無人機高光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理
水質(zhì)反演快視功能包含解析軟件，可實現(xiàn)影像查看、水體提取以及水質(zhì)參數(shù)反演、結(jié)果統(tǒng)計及水質(zhì)參數(shù) 制圖等功能。影像查看功能可將處理好的高光譜反射率數(shù)據(jù)導(dǎo)入并查看，點選。水質(zhì)提取功能首先計算水體 指數(shù)，之后進行水體邊界提取。水質(zhì)參數(shù)反演可實現(xiàn)葉綠素 a、懸浮物、總氮、總磷、氨氮、化學(xué)需氧量等 的水體參數(shù)反演。結(jié)果統(tǒng)計及水質(zhì)參數(shù)制圖功能可對反演參數(shù)進行數(shù)據(jù)輸出，并用不同色塊顯示不同濃度 等級，對大部分指標精度達到 80%以上。
應(yīng)用案例
主要技術(shù)指標
l iSpecHyper-VM100系列
l iSpecHyper-VM200系列
l iSpecHyper-VM400系列
典型應(yīng)用案例
農(nóng)林領(lǐng)域應(yīng)用
1.農(nóng)林災(zāi)害監(jiān)測
運用高光譜圖像監(jiān)測農(nóng)作物遭受病蟲害的程度和作物的長勢，根據(jù)圖像的顏色判斷病害程度。如下圖：
農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測
利用森林植被覆蓋度和土壤的相關(guān)指數(shù)監(jiān)測森林火災(zāi)的發(fā)生和燃燒嚴重程度，對大面積的森林火災(zāi)評 估有重要的經(jīng)濟作用。
森林火災(zāi)監(jiān)測
2.精細農(nóng)林業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)測
高光譜遙感在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中監(jiān)測作物的養(yǎng)分供應(yīng)狀況，對于及時了解作物的長勢，采取有效的增產(chǎn)措施均 具有積極的意義，主要針對作物養(yǎng)分失調(diào)的形態(tài)診斷和化學(xué)分析適用于有限面積的作物及土壤的診斷和分 析。另外，當作物不止一種時，快速分類識別就非常重要，因為不同作物，肥料種類和用量都不一樣，如果 只根據(jù)長勢圖施肥可能導(dǎo)致一些作物施肥過量而另一些施肥不足。無人機高光譜系統(tǒng)相比多光譜系統(tǒng)有更 多譜段和更高光譜分辨率，因而可以在不同波長段獲取不同作物的不同響應(yīng)，進而達到快速有效識別。其識 別率可高達95%。
3.植被/農(nóng)林生態(tài)調(diào)查
植被中的非光合作用組分用傳統(tǒng)寬帶光譜無法測量，而用高光譜對植被組分中的非光合作用組分進行 測量和分離則較易實現(xiàn)。因此，可以通過高光譜遙感定量分析植冠的化學(xué)成分，監(jiān)測由于大氣和環(huán)境變化引 起的植物功能的變化。
1）植被群落、植被種類的分類與識別；
2）冠層結(jié)構(gòu)、狀態(tài)或活力的評價、冠層水文狀態(tài)與冠層生物化學(xué)性質(zhì)的估計；
3）葉片的基本生物物理化學(xué)成分的研究
水質(zhì)、地質(zhì)及環(huán)境測域應(yīng)用
1.水質(zhì)監(jiān)測
高光譜遙感數(shù)據(jù)的精細光譜分辨率可用于識別和估算水體中葉綠素、單寧酸和沉淀物的含量。進而監(jiān)測 藻類生長和推斷水產(chǎn)研究中浮游生物的分布和魚群的位置。
2.估算和分析水域中 d 的吸收和散射成分，如葉綠素、浮游生物、不可溶解的有機質(zhì)、懸浮沉淀物、半淹 沒水生植物；
3.識別和估算水域中葉綠素、黃色物質(zhì)及懸浮物的含量并用于水質(zhì)監(jiān)測；
4.通過對葉綠素的估算，監(jiān)視浮藻生長、浮游生物的分布位置和魚群位置，估算浮游生物的生物量和第*/ 生產(chǎn)力。
地質(zhì)勘探/土壤監(jiān)測
高光譜遙感技術(shù)通過對地表礦物質(zhì)識別用于尋找礦產(chǎn)資源，尤其對熱液蝕變礦床的勘探十*/有效，并用 于地球化學(xué)填圖和地質(zhì)制圖。高光譜遙感已經(jīng)在地質(zhì)領(lǐng)域扮演了重用角色，依據(jù)實測的巖石礦物波譜特征， 對不同巖石類型進行直接識別，達到直接提取巖性的目的。
地質(zhì)巖性識別
地物中不同元素在光譜響應(yīng)中均對應(yīng)有不同的響應(yīng)波段。不同礦物在中遠紅外波段區(qū)間的響應(yīng)會存在不同的差異。因此可以根據(jù)不同礦物的化學(xué)組分提取礦物的詳細信息。
礦物填圖與DTM制圖
環(huán)境監(jiān)測
紅邊位置是綠色植物的光譜曲線在 680nm-760nm 區(qū)間反射率增長最*/的點，也就是曲線在此區(qū)間的 拐點，紅邊位置向左或者向右移動能夠間接反應(yīng)出植被的長勢及健康狀況，植被長勢好將向右移動，長勢差 將向左移動，俗稱“藍移”。
大氣環(huán)境評價
利用MODIS推算大氣氣溶膠光學(xué)厚度
大氣中的分子和粒子成分在太陽反射光譜中有強烈反應(yīng)，常規(guī)寬波段遙感方法無法識別出由于大氣成 分的變化而引起的光譜差異，高光譜由于波段很窄，能夠識別出光譜曲線的細微差異。
綜合污染等級 植被密集區(qū)域
軍事領(lǐng)域應(yīng)用
根據(jù)目標光譜與偽*/材料光譜特性的不同，利用高光譜技術(shù)可以從偽*/的物體中自動發(fā)現(xiàn)目標，在調(diào)查武*/生產(chǎn)方面，超光譜成像光譜儀不但可探測目標的光譜特性、存在狀況，甚至可分析其物質(zhì)成分，根據(jù)工 廠產(chǎn)生煙霧的光譜特性，直接識別其物質(zhì)成分，從而可以判定工廠生產(chǎn)武*/的種類，特別是攻擊性武*/利用 短波紅外高光譜成像識別戰(zhàn)場環(huán)境中偽*/網(wǎng)，上圖為真彩色原始圖像，下圖為經(jīng)過處理的偽*/網(wǎng)識別圖像。
通過機載高光譜對機場小飛機目標進行探測，在原始影像中提取飛機目標的均值光譜作為探測的目標 光譜，采用目標探測算法，提取機場中非可視的小目標。
