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好的,这是根据您提供的直播培训会文字稿,整理出的结构化信息摘要。

Specim AFX系列机载高光谱相机培训会 - 核心信息摘要


一、 会议概览

  • 主题:Specim AFX系列机载高光谱相机培训与研讨
  • 主办方:上海昊量光电 (Shanghai Aunion Tech)
  • 主讲人:Eddie Pan (潘晓峰),芬兰Specim公司亚太区负责人
  • 核心目标:介绍Specim公司、高光谱成像技术原理,并重点讲解专为无人机设计的AFX系列高光谱相机的产品特性、集成方案、操作流程及应用领域

二、 核心技术与原理

  1. 高光谱成像 (Hyperspectral Imaging)

    • 概念:获取物体在连续光谱波段上的图像信息,形成一个三维的“数据立方体”(Data Cube)。
    • 优势:相比于仅有3个波段的RGB相机,高光谱能提供数百个连续、窄带的光谱信息,如同物体的“光谱指纹”,可用于精确识别与分析物质成分。
    • 应用原理:通过分析目标(如植物叶片)不同像素点的光谱曲线差异,判断其健康状态、成分等信息。
  2. 推扫式成像 (Push-broom)

    • 工作方式:相机一次只采集目标上的一条“线”的光谱信息,通过相机与目标之间的相对运动(如无人机飞行),逐行扫描,最终拼接成一幅完整的二维高光谱图像。
    • 优点:数据结构直接,可实时处理;光谱纯度高,带宽可控。

三、 Specim AFX系列无人机高光谱相机

AFX系列是Specim顺应无人机遥感发展趋势,推出的高度集成化的无人机专用高光谱载荷。

  1. 核心设计理念与优势

    • 高度集成 (All-in-One):将高光谱相机、高性能机载计算机、Applanix APX-15 GNSS/IMU惯导系统集成于一个紧凑的机身内。
    • 轻量化与紧凑:整机重量低于2.5kg,尺寸小巧,可适配更多类型的无人机。
    • 简化安装与操作:外部仅需电源线天线两根线,极大降低了系统集成的复杂度和故障点。
    • 自主采集:可预先加载飞行航线,在飞行过程中自动触发数据采集,无需地面实时干预。
    • 高精度地理配准:内置的GNSS/IMU系统可将高光谱数据与精确的地理位置和姿态信息(POS数据)直接对准。
    • MROI功能 (Multiple Regions of Interest):允许用户选择特定感兴趣的波段进行采集,可将高光谱相机当做可自定义波段的多光谱相机使用,减少数据量。
  2. 主要型号与规格

特性AFX10AFX17
光谱范围400 - 1000 nm (可见光-近红外)900 - 1700 nm (近红外)
光谱波段数224224
最高帧率330 fps670 fps
重量2.1 kg2.4 kg
典型地面分辨率50米高度下,约3.5 cm50米高度下,约3.5 cm
核心应用水质监测、植被分类、精准农业(健康度)、环境规划精准农业(水分/养分)、土壤分析、矿物勘测、森林防火

四、 实际部署与操作流程

  1. 无人机集成方案

    • 适用平台:通用性强,支持多旋翼(如 DJI M600/M300, Freefly Alta X)和固定翼无人机。
    • 安装方式
      • 云台安装:配合三轴增稳云台(如 Mōvi Pro, Ronin-T7),提供最佳稳定性。
      • 硬挂/减震安装:可直接通过定制的转接板(如碳纤维板)固定在无人机下方,也可配合减震球/弹簧等装置。
  2. 工作流 (Workflow)

    • 飞行前 (Pre-flight)
      1. 通过网线连接电脑。
      2. Web浏览器界面中配置相机参数(曝光时间、帧率等)。
      3. 上传规划好的飞行任务文件(包含采集起止点的坐标)。
    • 飞行中 (In-flight)
      1. 断开网线,仅连接电源和天线。
      2. 无人机起飞,AFX相机根据预设路径自动开始和停止记录
      3. 数据存储在相机内置的存储器中。
    • 飞行后 (Post-flight)
      1. 通过网线将数据从相机下载到电脑。
      2. 使用Specim提供的软件(如 Lumo Corrector)进行辐射定标地理校正
      3. 进行大气校正
      4. 使用专业软件(如 ENVI)进行数据分析和信息提取。

五、 重点应用领域

  • 精准农业:监测作物长势、营养状况(氮磷钾)、水分胁迫、病虫害等,指导精准施肥和灌溉。
  • 森林与植被研究:物种分类、森林健康评估、火灾风险评估及灾后损失评估。
  • 水环境监测:水体富营养化、水华(蓝藻)、污染物、海岸线变化监测。
  • 地质与矿产勘测:土壤成分分析(有机质、重金属)、矿物识别与填图。
  • 国防与执法:伪装识别、违禁作物(如罂粟)搜寻等。

六、 Q&A 核心问题

  • AFX10与AFX17的区别?
    • 主要区别在于光谱范围不同,导致其优势应用领域不同。AFX10侧重于可见光特征(如颜色、叶绿素),AFX17侧重于近红外特征(如水分、化学成分)。
  • 温室大棚内能用吗?
    • 不推荐。无人机载荷专为室外大范围遥感设计。室内或小范围应用推荐使用Specim的地面/实验室型号,如 Specim IQ(手持式,内置扫描)或 FX系列(配合扫描平台)。
  • 对光源有什么要求?
    • 机载应用属于被动式遥感,依赖太阳光作为光源。建议在天气晴朗、光照充足的条件下飞行以保证数据质量。
  • 能否测水底的东西?
    • 可以探测水体表层及一定深度内的信息,如水藻、悬浮物等,但穿透深度有限。不适用于测量水体流速。