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無人機載高光譜相機SPECIM

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深圳維爾克斯光電有限公司

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產(chǎn)品簡介

Specim機載高光譜相機又叫做無人機載高光譜相機SPECIM、Specim機載高光譜成像儀、無人機高光譜相機等等，能進(jìn)行高光譜成像。搭配無人機可進(jìn)行地物光譜測試，方便快捷，效率高。芬蘭SPECIM生產(chǎn)的Specim機載高光譜相機覆蓋的波長范圍為可見光、近紅外光、中紅外光，光譜分辨率FWHM：2.6~100nm，可搭配多種無人機進(jìn)行成像，使用方便，具有成熟的解決方案，滿足客戶多種需求。

詳細(xì)介紹

無人機載高光譜相機SPECIM，光譜分辨率FWHM：2.6~100nm、波長可見光-近紅外-中紅外

Specim機載高光譜成像儀可以做什么？能實現(xiàn)客戶的哪些需求呢？

Specim機載高光譜成像儀應(yīng)用：
-精細(xì)農(nóng)業(yè)（營養(yǎng)素、干旱、肥料、作物產(chǎn)量）
-植被分析（壓力、物種鑒定、制圖、昆蟲、疾?。?/span>
-植被指數(shù)
-濕地監(jiān)測
-水質(zhì)（污染、沿海地區(qū)、海洋顏色）
-環(huán)境規(guī)劃和減災(zāi)
-檢測入侵物種（如蘆筍）和被入侵昆蟲感染的本地物種（山松甲蟲、翡翠灰螟）
-檢測非法/麻醉植物，包括、古柯、
-采礦和礦物測繪/地質(zhì)勘探
-和目標(biāo)檢測（目標(biāo)、簡易）
。。。

無人機載高光譜成像系統(tǒng)SPECIM分為三類：機載高速高光譜相機、機載高靈敏度高光譜相機、機載高通量高光譜相機。

一、機載高速高光譜相機
Specim AFX10是一種VNIR高光譜成像解決方案，Specim AFX17是一種NIR高光譜成像解決方案，他們都是在一個緊湊的外殼中集成了HSI相機、小巧而強大的計算機和GNSS/IMU單元，組成的機載高速高光譜相機，這是一種較為的解決方案，可用于多種無人機類型——多旋翼或固定翼，帶或不帶萬向節(jié)。Specim AFX10（左）、Specim AFX17（右）實物圖和相對應(yīng)的原理圖如下：

這種機載高速高光譜相機（無人機高光譜相機）的特點是什么呢？
1~易于安裝和操作。一體式外殼意味著Specim AFX的布線最少，這使得安裝變得簡單，并且按照任務(wù)飛行計劃進(jìn)行的全自動數(shù)據(jù)采集可以輕松操作。
2~高質(zhì)量數(shù)據(jù)。采用F/1.7光圈，Specim AFX可以有效地利用可用光線。這與圖像增強算法相結(jié)合，可以產(chǎn)生高質(zhì)量的收集數(shù)據(jù)。
3~關(guān)注什么是相關(guān)的。多感興趣區(qū)域(MROI)功能允許關(guān)注相關(guān)區(qū)域，從而減少記錄的數(shù)據(jù)量。MROI區(qū)域可以根據(jù)應(yīng)用需求靈活選擇，甚至可以動態(tài)更改。
4~數(shù)據(jù)處理。Specim AFX無人機高光譜成像儀的數(shù)據(jù)可以使用Specim CaliGeoPRO軟件進(jìn)行處理。它還與ENVI等商業(yè)軟件解決方案兼容，可實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用程序創(chuàng)建。

	SPECIM AFX10	Specim AFX17
波長	400–1000nm	900–1700nm
光譜分辨率(FWHM）	5.5nm	8.0nm
數(shù)值孔徑	1.7	1.7
光譜采樣/像素	2.68nm	3.5nm
空間像素	1024	640
前鏡頭焦距	15mm	18mm
前鏡頭FOV選項	38度	38度
光譜帶	224	227（分檔2）
光譜合并選項	2,4,8	1，2,4,8
空間分箱選項	1，2	1，2
MultipleROI	用戶選擇	用戶選擇
幀率	330fps（全幀）	670fps（全幀）
動態(tài)范圍	1420	3400
等效噪聲	400:1（2個光譜合并，1個空間合并）	1200:1（光譜上1個分箱，空間上1個分箱）
電源輸入	10-30VDC(使用單獨的電池或無人機/云臺電源)	10-30VDC（使用提供的電池或無人機/云臺電源）
功率消耗	17W（典型）	24W（典型）
連接器	ANT,DCIN,ETH（GPS天線、電源輸入、WebUI/數(shù)據(jù)下載）	ANT,DCIN,ETH（GPS天線、電源輸入、WebUI/數(shù)據(jù)下載）
儲存溫度	-20...+50°C	-20...+50°C
工作溫度	+5…+40°C	+5…+40°C
相對濕度	5%–90%（非冷凝）	5%–90%（非冷凝）
無人機選項	多旋翼云臺多旋翼，無云臺固定翼無人機	多旋翼云臺多旋翼，無云臺固定翼無人機（任何具有足夠有效載荷能力的無人機都可使用）
云臺	針對MoVI專業(yè)版進(jìn)行了優(yōu)化	針對MoVI專業(yè)版進(jìn)行了優(yōu)化（也可以使用其他合適的云臺）
重量	2.2–2.7kg（典型的云臺解決方案）	2.2–2.7kg（典型的云臺解決方案）
工作高度	15–150m（可能適用典型的當(dāng)?shù)叵拗疲?/span>	15–150m（可能適用典型的當(dāng)?shù)叵拗疲?/span>
導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)/慣性測量單元	TrimbleAPX-15	TrimbleAPX-15
GPSAntenna	TrimbleAV14	TrimbleAV14
尺寸	131x152x202mm	131x152x202mm
重量（不含云臺）	2.1kg	2.4kg
重量（帶云臺）	4.8kg（典型的云臺解決方案）	5.1kg（典型的云臺解決方案）

二、機載高靈敏度高光譜相機
Specim的AisaFENIX 1K是一款全光譜高光譜相機，主要用于環(huán)境遙感和其他航測。具有高達(dá)1024個空間像素，與原版AisaFENIX相比，相同的高質(zhì)量全光譜高光譜數(shù)據(jù)，且此改進(jìn)版在與以前相同的高度飛行時，需要更少的飛行路線、具有更高的精度收集數(shù)據(jù)。
AisaFENIX在單個連續(xù)圖像中提供VNIR和SWIR波長中可用的高質(zhì)量的高光譜數(shù)據(jù)。因為AisaFENIX高光譜傳感器具有的耐用性，與上一代版本相比，尺寸和重量減少了75%，因此可安裝在炮塔和中型無人機中。具有的技術(shù)性能和較小物理尺寸。
Specim的機載熱高光譜傳感器AisaOWL覆蓋了近百個光譜帶中從7.7到12.3µm的連續(xù)光譜范圍，可檢測和分類甚至氣體的敏感性。AisaOWL是一種快速推掃式高光譜系統(tǒng)，旨在為遙感市場提供可實現(xiàn)的最小尺寸的高性能LWIR高光譜成像儀。AisaOWL有一個內(nèi)置的斯特林循環(huán)冷卻器，大大降低了復(fù)雜性并實現(xiàn)了緊湊的尺寸和輕量化。

AisaFENIX 1K與AisaFENIX特點是什么？
1~連續(xù)的 VNIR/SWIR 光譜范圍從 380 到 2500 nm；
2~多達(dá) 620 個光譜帶
3~使用單個通用前視光學(xué)系統(tǒng)輕松地共同注冊數(shù)據(jù)
4~所有光譜帶在空間上共同配準(zhǔn)，與到目標(biāo)的距離無關(guān)
5~靈敏度和信噪比 (SNR)
6~支持與泛使用的 GNSS/IMU 系統(tǒng)接口
7~緊湊型，可安裝在標(biāo)準(zhǔn)陀螺穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)機載攝像機支架以及炮塔和中型無人機上。

AisaOWL的特點如下：覆蓋全長波紅外 7.7 至 12.3 µm，具有 96 個光譜帶、幀率高達(dá) 100 fps、緊湊型傳感器，重量僅為 13.1 kg、機載雙熱輻射校準(zhǔn)器、無特殊維護(hù)要求、高靈敏度、出色的光譜和空間成像性能、可晝夜運行、完成用于地質(zhì)應(yīng)用的 AisaFENIX。

	AisaFENIX 1K				AisaFENIX				AisaOWL
波長	VNIR：380-970nm			SWIR：970-2500nm	VNIR：380-970nm			SWIR：970-2500nm	7.7-12.3μm
光譜分辨率(FWHM）	2.6nm(bin2x)典型			8nm(bin1x)	3.5nm（平均）			10nm	100nm
數(shù)值孔徑	2.4				2.4				2.0
探測器	CMOS			斯特林冷卻MCT	CMOS			斯特林冷卻MCT	斯特林冷卻MCT
光譜合并選項	2X	4X	8X	---	2X	4X	8X	---	---
光譜帶數(shù)	348	174	87	256	348	174	87	274	96
光譜采樣/像素	1.7nm	3.4nm	6.8nm	6.3nm	1.7nm	3.4nm	6.8nm	5.7nm	光譜采樣/波段：48nm
數(shù)據(jù)接口	CameraLink12-bit			CameraLink16-bit	CameraLink12-bit			CameraLink16-bit	14位LVDS
Smile/Keystone	±0.35像素				<0.2pixels				---
偏振靈敏度	吞吐量實際上與極化無關(guān)				吞吐量實際上與極化無關(guān)				---
校準(zhǔn)	傳感器提供波長和輻射校準(zhǔn)文件				---				傳感器提供光譜、輻射和幾何校準(zhǔn)文件
信噪比（峰值）	600-1000:1			1250:1	600-1000:1			1050:1	360@8um、300K 500@10um、300K 200@12um、300K
等效噪聲	---			---	---			---	25@8um、300K 20@10um、300K 40@12um、300K
空間像素	1024				384像素				384像素
前鏡頭FOV選項	40度（視界0.039°）				32.3°（視界0.084°）				24°or32.3°（視界0.063°or0.084°）
幀率	Upto100Hz				Upto100Hz				Upto100Hz
積分時間	在幀周期內(nèi)可調(diào)				在幀周期內(nèi)可調(diào)				在幀周期內(nèi)可調(diào)
條帶寬度	0.73x高度				0.58x高度				0.425或0.58x高度
1m像素大小的高度	1400m				660m				1000m高度的地面分辨率：1.1or1.5m
快門	機電快門				機電快門				機電快門，雙黑體校準(zhǔn)器
光學(xué)溫度穩(wěn)定	是				---				是
功率消耗	150W（典型）、300W（）				150W（典型）、300W（）				傳感器<200W 校準(zhǔn)器<50W（典型值）<400W（值）
儲存溫度	-20...+50°C				-20...+50°C				-20...+50°C
工作溫度	+5…+40°C（非冷凝）				+5…+40°C（非冷凝）				+5…+40°C（非冷凝）
尺寸	Sensor： 530x530x210mm			DPU 300x260x195mm	---				傳感器：255x285x223mm 校準(zhǔn)器：365x194x110mm
重量	22.5kg			9.5kg	---				傳感器約13.1公斤校準(zhǔn)品4.5公斤

三、機載高光通量高光譜相機
AisaIBIS 是一款高光譜分辨率的無人機載高光譜成像系統(tǒng)SPECIM，用于測量植物的太陽誘導(dǎo)熒光，原理是弗勞恩霍夫線深法 (FLD) 測量太陽誘導(dǎo)的熒光。在該方法中，在 670~780 nm特定光譜區(qū)域內(nèi)兩條氧吸收線的底部檢測和量化微弱的熒光信號。為此，我們需要高光譜分辨率、高通量、低噪聲和高信噪比的高光譜相機， AisaIBIS 可以做到這一點。

Specim 的 AisaKESTREL適用于無人機和其他有效載荷重量有限的平臺， AisaKESTREL10 (400~1 000 nm)、AisaKESTREL16 (600~1 640 nm)與其他 AISA機載高光譜成像儀一樣，以高質(zhì)量的產(chǎn)品工藝滿足客戶的需求。

AisaIBIS的特點如下：特定的 VNIR 光譜范圍從 670 到 780 nm；0.11 nm 的準(zhǔn)確光譜采樣；高通量、低噪聲、高動態(tài)范圍；搭配新型sCMOS相機技術(shù)；可與 AisaFENIX 一起進(jìn)行植被研究
AisaKESTREL具有高光通量的緊湊型推掃式成像儀；完整的 HSI 解決方案與各種載人和無人機平臺兼容，有效載荷為5kg；輻射和光譜穩(wěn)定的數(shù)據(jù)；具有高信噪比等等。

	AisaIBIS	AisaKESTREL
波長	670 - 780 nm	AisaKESTREL 10: 400 - 1 000 nm	AisaKESTREL 16: 600 - 1 640 nm
數(shù)值孔徑	1.7	2.4
探測器	sCMOS，快照模式	---	---
光譜采樣/像素	0.11 / 0.22 nm	1.75 / 3.5 / 7 nm	2.75 / 5.5 nm
數(shù)據(jù)接口	CameraLink 16-bit	CameraLink 12-bit	CameraLink 14-bit
Smile / Keystone	---	< 0.5 pixels	< 0.25 / < 0.5 pixels
偏振靈敏度	---	< ± 2%
信噪比（峰值）	680:1	400 - 800	800
空間像素	384 / 768	2 040 pixels	640 pixels
前鏡頭 FOV 選項	---	40度
幀率	Up to 65 Hz	Up to 170 or 100 Hz	100 Hz
積分時間	---	在幀周期內(nèi)可調(diào)
快門	---	機電快門
電源輸入	18 - 36 VDC	---	---
功率消耗	標(biāo)稱 135W， 200W	< 41 W	< 46 W
儲存溫度	-20 ... +50°C	-20 ... +50°C
工作溫度	+5 … +40°C（非冷凝）、珀耳帖冷卻	+5 … +40°C（非冷凝）
無人機選項		---	---
尺寸	Sensor：588 x 227 x 160mm DPU：300 x 260 x 195 mm	127 x 180 x 225 mm (with front lens), 2.1 kg	99 x 215 x 240 mm (with front lens), 2.3 kg
重量	Sensor：14.2kg DPU：9.5kg	DPU：165 x 154 x 101 mm, 1.6 kg GNSS/IMU：120 x 70 x 40 mm, 0.5 kg AisaKESTREL 10總重量：4.75 kg AisaKESTREL 16總重量：5.0kg