Обзор новой гиперспектральной камеры для беспилотных летательных аппаратов Pika L. Гиперспектральная камера


Что такое гиперспектральная съемка

Разберёмся, что такое цветопередача и на чем основана мультиспектральная съемка.

Чтобы понять, что такое гиперспектральная или мультиспектральная съемка стоит разобраться что такое цвет. 

Цвет - это электромагнитные волны, и каждому цвету соответствует электромагнитная частота.

Интересно то, что любой цвет из представленного ниже спектра мы можем получить, смешав 3 основных цвета в разных пропорциях. Красный + зелёный + синий.

Всё дело в особенностях человеческого цветного зрения, на сетчатке нашего глаза находятся светочувствительные клетки, которые называются “колбочки”. Они воспринимают зелёный, красный и синий цвета соответственно (и некоторый диапазон вокруг этих цветов).  

Если человек видит какой-то промежуточный цвет, например голубой - то работают синие и зелёные “колбочки”. Мозг понимает, что это нечто промежуточное и даёт нам знать, что это голубой цвет.

Из-за этого его очень легко обмануть, просто смешивая в нужных пропорциях синий и зелёный. Тогда мозг будет считать, что это голубой, хотя его там и не было. Так работают современные устройства, которые выдают нам цветные изображения.

3 цвета - это норма лишь для человека. Оказывается у некоторых птиц - 4 вида светочувствительных клеток, а у некоторых бабочек - 5 видов. Так что весь спектр можно разбить не только на 3 составляющих, но и на большее число.

Ученые уже давно изобрели способ, как создавать изображения, которые состоят не из 3, а из множества каналов. Изображение может быть одноканальным или многоканальным. Многоканальное изображение может быть воспроизведено посредством цветовой модели RGB, при этом неважно, состоит изображение из 1 или 1000 отдельных каналов. Это и называется гиперспектральной съемкой.

Она прежде всего используется в аэрофотосъемке и космической съемке земной поверхности.

 

Гиперспектральные снимки внешне не сильно отличаются от обычных снимков, но если мы возьмём обычный снимок, то любой пиксель с него можно разбить на компоненты. Каждый пиксель, это n-мерная модель, где n – это количество спектральных каналов.

Существуют съёмочные системы с различным количеством спектральных каналов.  

 

При этом можно настроить прибор так, что эти компоненты плотно укладывались не только в видимый спектр (от красного до фиолетового), но и захватывали также и инфракрасную область, которую человеческий глаз не способен воспринять.

Гиперспектральная съёмка может быть выполнена как сканерными, так и кадровыми системами. При использовании сканерной системы, после одного прохода получается некий ряд из пикселей, причём каждый из пикселей разбит на свой спектр. В итоге у нас получается картинка, которую мы можем запомнить и перенести на карту памяти и перейти к следующему ряду. И так ряд за рядом у нас получается составить гиперспектральное изображение.

Зачем нужна мульти и гиперспектральная съемка:

Вполне логично, что любой предмет отражает свет немного по разному. При гиперспектральной съемке мы можем получить уникальное изображение каждого предмета.

Чем точнее мы знаем, как тело отражает свет на протяжении всего спектра, тем точнее мы можем понять, что это такое - работая из космоса. В автоматическом режиме мы можем создавать детализированную карту поверхности, что потом позволит диагностировать состояние почвы и например выявить заболевание какой либо культуры в сельском хозяйстве.

                            Гиперспектральный мониторинг в сельском хозяйстве

Источник:  bespilotnik.org/info/   

russiandrone.ru

Обзор новой гиперспектральной камеры Pika L

Гиперспектральные камеры и системы

Гиперспектральные камеры и системы 76 Гиперспектральные камеры и системы Гиперспектральные камеры с успехом применяются в различных отраслях и сферах деятельности. Анализ полученных изображений позволяет провести детальную классификацию

Подробнее

«Интеллектуальные системы» Урок 3

«Интеллектуальные системы» Урок 3 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) «Интеллектуальные

Подробнее

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ 43 Н.Б. Ялдыгина (Компания «Совзонд») В 2005 г. окончила механико-математический факультет Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. В настоящее время специалист отдела программного

Подробнее

ОАО «Трест ГРИИ» О компании

ОАО «Трест ГРИИ» О компании О компании ОАО «Трест ГРИИ» выполняет инженерные изыскания и специальные геодезические работы на всех этапах проектирования, строительства и эксплуатации объектов жилищно-гражданского, 191023, Санкт-Петербург

Подробнее

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Универсальные спектрофотометры LEKI предназначены для проведения качественного и количественного анализа образцов в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Надежные

Подробнее

Тепловизионные модули TC640, TC384, TC160

Тепловизионные модули TC640, TC384, TC160 Тепловизионные модули TC640, TC384, TC160 модуль ULIRvision - это компактный, легкий и универсальный формирователь тепловых изображений с превосходной чувствительностью и высоким качеством изображения.

Подробнее

II международная конференция

II международная конференция ОРГАНИЗАТОР ЦЕНТР СТРАТЕГИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК В ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ЦСР ГА) ПРИ ПОДДЕРЖКЕ И УЧАСТИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ ОРГАНОВ ЗАКОНОДАТЕЛЬНОЙ И ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ ВЛАСТИ II международная конференция ПАРТНЕРЫ ГЕНЕРАЛЬНЫЙ

Подробнее

Аксессуары для монолитного бетоностроения

Аксессуары для монолитного бетоностроения Аксессуары для монолитного бетоностроения Компания ДКС предлагает универсальную серию аксессуаров для монолитного и панельного домостроения. Данные продукты предназначены для установки электроустановочных

Подробнее

БПЛА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ

БПЛА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ Министерство образования и науки Украины Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» БПЛА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ проф. Сокол Е.И., ректор НТУ ХПИ, проф. Гриб О.Г.,

Подробнее

пространственных данных (РПД).

пространственных данных (РПД). 12 С. В. Любимцева (компания «Совзонд») В 2002 г. прошла обучение по курсу «Информационные системы», в 2010 г. получила степень «Мастер делового администрирования» (Master of Business Administration) в

Подробнее

Возможности спутникового

Возможности спутникового 85 Ю.И. Кантемиров (Компания «Совзонд») В 2004 г. окончил РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. После окончания университета работал младшим научным сотрудником лаборатории космической информации для целей

Подробнее

SPS ZOOM 300 SPS ZOOM 300

SPS ZOOM 300 SPS ZOOM 300 3D лазерный сканер 3D лазерный сканер 3D лазерный сканер предназначен для сбора точных пространственных данных объектов или ситуации на местности. Полученные данные используются для построения цифровых

Подробнее

Радарные космические аппараты

Радарные космические аппараты 116 Радарные космические аппараты По состоянию на 08.09.2010 г. на орбите находится ряд радарных космических аппаратов ДЗЗ, способных проводить съемку с наилучшим разрешением до 1 м (табл. 1). Съемочная

Подробнее

+7 (495)

+7 (495) Официальный импортер и дистрибутор в России NovaNet LLC 115088 Россия, Москва, ул. Угрешская, 2, стр. 11АБ +7 (495) 988 27 75 www.nova-net.ru [email protected] Революционное картографирование Съемка Полностью

Подробнее

Blackmagic Production Camera 4K EF

Blackmagic Production Camera 4K EF Технические характеристики Blackmagic Production Camera 4K EF Blackmagic Production Camera 4K это законченное решение для съемки материала в Ultra HD 4K! Камера оснащена широкоформатной матрицей Super

Подробнее

Меры предосторожности.

Меры предосторожности. Action Camera Меры предосторожности. 1. Не бросать и не подвергать ударам. 2. Не держать камеру рядом с магнитами. Избегать сильных радиоволн. Сильное магнитное поле может привести к неисправности камеры

Подробнее

Продукция Лаборатории Микроприборов

Продукция Лаборатории Микроприборов Продукция Лаборатории Микроприборов Лаборатория Микроприборов российская компания, занимающаяся разработкой и производством устройств в сфере микроэлектромеханических (MEMS) систем. Основное направление

Подробнее

SPS ZOOM 300 SPS ZOOM 300

SPS ZOOM 300 SPS ZOOM 300 3D лазерный сканер 3D лазерный сканер 3D лазерный сканер предназначен для сбора точных пространственных данных объектов или ситуации на местности. Полученные данные используются для построения цифровых

Подробнее

ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН: TELECAMERA.RU

ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН: TELECAMERA.RU 1 Содержание I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.... 3 II. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ.... 4 III. УСТАНОВКА КАМЕРЫ.... 5 IV. РЕГУЛИРОВКА КАМЕРЫ.... 6 V. ПОДКЛЮЧЕНИЕ КАМЕРЫ... 9 5.1. Подключение к локальной сети.... 9 5.2. Соединение

Подробнее

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИОННАЯ СИСТЕМА SUPERCAM 350S

БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИОННАЯ СИСТЕМА SUPERCAM 350S БЕСПИЛОТНАЯ АВИАЦИОННАЯ СИСТЕМА SUPERCAM 350S ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ БЕСПИЛОТНОЙ АВИАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (БАС) ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ БЕСПИЛОТНОЙ АВИАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (БАС) ЛЕТНЫЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Параметр:

Подробнее

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СТАНЦИИ НАБЛЮДЕНИЯ

ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СТАНЦИИ НАБЛЮДЕНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СТАНЦИИ НАБЛЮДЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ИННОВАЦИОННЫЕ ПРИНЦИПЫ 1 Матричный кадровый сенсор с прогрессивной развёрткой 2 Мозаичный синтез поля зрения (многообъективность, многоматричность) 3 Использование

Подробнее

Supercam S100 Беспилотный авиационный комплекс

Supercam S100 Беспилотный авиационный комплекс Supercam S100 Беспилотный авиационный комплекс Описание Комплекс S100 предназначен для наблюдения в широком диапазоне метеоусловий подстилающей поверхности (в т.ч. сложного рельефа местности, водной поверхности),

Подробнее

Тепловая инфракрасная аэросъемка

Тепловая инфракрасная аэросъемка Тепловая инфракрасная аэросъемка ЗАО "Геотехнологии" выполняет полный технологический цикл от аэросъемки до получения цифровых картографических слоев в ГИС заказчика. Программное обеспечение, применяющееся

Подробнее

Рисунок 1 - Состав ГАЛС-Д1М

Рисунок 1 - Состав ГАЛС-Д1М Назначение ГАЛС-Д1М: Изделие ГАЛС-Д1М предназначено для навигации, ориентации и курсоуказания линейной военной техники и вооружения, использования в условиях РЭБ в составе автоматизированных систем управления

Подробнее

ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН: TELECAMERA.RU

ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН: TELECAMERA.RU 1 Содержание I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.... 3 II. КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ.... 4 III. УСТАНОВКА КАМЕРЫ.... 5 IV. РЕГУЛИРОВКА КАМЕРЫ.... Ошибка! Закладка не определена. V. ПОДКЛЮЧЕНИЕ КАМЕРЫ... 6 5.1. Подключение к локальной

Подробнее

docplayer.ru

Обзор новой гиперспектральной камеры для беспилотных летательных аппаратов Pika L

   М.Д. Митин (компания «Совзонд»)

В 2006 г. окончил Государственный университет по землеустройству по специальности «землеустройство». В настоящее время — руководитель отдела беспилотных систем компании «Совзонд». 

В начале 2016 г. компания Resonon анонсировала появление новой линейной гиперспектральной камеры Pika L (рис. 1), которая заменила камеру Pika II в продуктовой линейке компании. Новая камера предназначена в первую очередь для малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и избавлена от всех недостатков предыдущей модели. В предлагаемом обзоре будут описаны основные преимущества камеры Pika L и проведено ее сравнение с предыдущей моделью.

 

             Рис. 1. Гиперспектральная камера Pika L

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК PIKA L (2016) И PIKA II (2015)

В табл. 1  представлено сравнение характеристик новой и старой камер.

Технические характеристики камер (Specifications) Pika L Pika II
Спектральный диапазон (Spectral range), нм (nm) 400–1000 400–900
Спектральное разрешение (Spectral resolution), нм (nm) 3,2 2,1
Количество спектральных каналов (Spectral channels), шт 185 240
Количество пространственных каналов (Spatial channels), шт 850 640
Частота гиперспектральных кадров (Max frame rate), кадр/сек (fps) 187 145
Разрядность сигнала (Bit Depth), бит (Bit) 12 12
Вес (Weight), грамм 600 1300
Размеры (Dimensions), см (cm) 10,0х12,5х5,3 9,7×16,8×6,4
Интерфейс камеры, способ подключения (Camera Interface, Connection Type) USB 3.0 GigE
Рабочие температуры (Operating temperature), °С 0…+45 +8…+32
f/# f/2,4 f/3,0
Характеристика светового пятна (Avg. RMS Spot Radius), μм 6 7
Спектральное искажение (peak to peak) «Smile», μм 4 5
Спектральное искажение (peak to peak) «Keystone», μм 5 7
Размер пикселя (Pixel size), µm 5,8 7,4
Требования к питанию (Power Requirements) 8-30В/2,5Вт 8-30В/2,5Вт
Возможность установки на БПЛА (UAV integration) 1 1
Возможность установки на пилотируемый самолет 1 1

 Табл. 1. Сравнительные характеристики камер Pika L и Pika II

Попробуем разобраться, что же изменилось.

Главное преимущество Pika L перед Pika II — вес. Камера стала легче более чем в 2 раза, ее вес составляет всего 600 грамм! Модельный ряд БПЛА, на который теперь возможно установка линейных гиперспектральных сканеров, значительно расширился.

Верхний порог спектрального диапазона расширен до 1000 нм, улучшено спектральное разрешение до 3,2 нм, несколько уменьшилось количество спектральных каналов (с 240 до 187), но значительно увеличилось количество пространственных (с 640 до 850). Расширился диапазон рабочих температур, что также немаловажно для съемки с БПЛА. Выросла частота получения гиперспектральных кадров — со 145 до 187 кадров в секунду. Уменьшились спектральные искажения, а также уменьшился размер пикселя.

АЭРОСЪЕМОЧНАЯ СИСТЕМА НА БАЗЕ PIKA L

Камера Pika L создавалась с ориентацией на малые БПЛА. Она поставляется заказчикам как отдельно, так и в сборе, готовая к установке на беспилотные аппараты (рис. 2).

Специально для аэросъемочной системы был разработан легкий и прочный корпус (всего 0,2 кг), способный уместить в себе весь комплект необходимого оборудования (рис. 2). По размерам и конфигурации он крайне схож со стандартными фотокамерами, на которые установлен длиннофокусный объектив (рис. 3)

 

                         Рис 2. Камера Pika L  в корпусе

 

       Рис. 3. Изображение фотоаппарата и камеры Pika L  в корпусе

В корпусе уже предусмотрены крепежные отверстия для установки на подвесы мультикоптеров (рис. 4), а также не требуется разработка специального ложемента для установки камеры в БПЛА самолетного типа.

  

         Рис. 4. Чертеж с размерами камеры Pika L 

КОМПЛЕКТАЦИЯ АЭРОСЪЕМОЧНОЙ СИСТЕМЫ PIKA L

В состав стандартной комплектации аэросъемочной системы входит сама камера, объектив, инерциальная навигационная система, бортовой компьютер, корпус для установки на БПЛА и комплект дополнительных аксессуаров (табл. 2, рис. 5). Вся аэросъемочная система в сборе весит всего 1,4 кг.

 Табл. 2. Комплектация аэросъемочной системы на базе Pika L

         Рис. 5. Комплект оборудования аэросъемочной системы Pika L

Набор оборудования может варьироваться в зависимости от задач, которые необходимо выполнить.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Гиперспектральные камеры предназначены для определения физико-химических свойств объектов. Сфер применения данного оборудования очень много, от мониторинга в сельском хозяйстве до лабораторных исследований в фармакологии.

Основные сферы применения аэросъемочной системы Pika L:

  • точное земледелие и контроль состояния сельскохозяйственных культур;
  • мониторинг состояния растительности в лесном хозяйстве и на территории ООПТ;
  • поиск и обнаружение экологических нарушений (нефтеразливы, свалки и прочее).

Ранее для выполнения данных задач применялись мультиспектральные камеры, а зачастую обычные фотокамеры с фильтрами, которые не обеспечивали необходимую точность получаемых результатов и не коррелировались с наземными обследованиями.

На рис. 6 наглядно отражена разница в полноте информации при съемке 6-ти канальной мультиспектральной камерой и гиперспектральной съемочной системой.

 

Рис. 6. Сравнение результатов съемки горных пород 6-канальной мультиспектральной камеры (слева) и гиперспектральной камеры (справа) (нужно перерисовать, прошу помочь)

Анализ графиков на рис. 6 показывает, что при съемке мультиспектральной камерой имеется недостаточно информации для идентификации, требуются наземные обследования, плохая корреляция результатов съемки и обследований, а при съемке гиперспектральной камерой — в наличии подробная и полная информация о спектральных характеристиках объекта, возможно создание эталонных образцов, хорошая корреляция результатов с наземными обследованиями.

PIKA L УЖЕ В РОССИИ

Камера поступила в продажу 1 апреля 2016 г. Компания «Совзонд» является эксклюзивным дистрибьютором компании Resonon в России и странах СНГ. Уже сейчас вы можете приобрести новую аэросъемочную систему на базе Pika L вместе с беспилотным летательным аппаратом или заказать дооснащение камерой уже имеющегося у вас БПЛА.

russiandrone.ru

Гиперспектральные камеры и системы - PDF

БПЛА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ

БПЛА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ Министерство образования и науки Украины Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт» БПЛА ДЛЯ МОНИТОРИНГА ЭНЕРГООБЪЕКТОВ проф. Сокол Е.И., ректор НТУ ХПИ, проф. Гриб О.Г.,

Подробнее

Аэрокосмическая съемка Аэрофотоснимок

Аэрокосмическая съемка Аэрофотоснимок Аэрофотоснимок Проекция аэрофотоснимков называется центральной. Средний масштаб аэрофотоснимка: 1 / m = f / H ф Масштаб изменяется по площади снимка потому, что присутствуют искажения. Фотопленка Оптический

Подробнее

Программа дисциплины

Программа дисциплины МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" Институт

Подробнее

KAPS SOM

KAPS SOM KAPS SOM 1100-2012 - EUR 10.995,- Микроскоп диагностический операционный. Базовая облегчённая версия. Общее увеличение 3,2х - 22,7х. Освещение: галоген 15 В 150 Вт ( 110.000 Люкс). Опционально: замена

Подробнее

Описание входных данных

Описание входных данных Конкурс проектов, выполненных с применением PHOTOMOD Lite Номинация: Пользовательские тестовые проекты Создание топографической карты на основе данных беспилотной съемки, обработанных с помощью PHOTOMOD

Подробнее

Новый флагман «N» серии с сенсором SONY

Новый флагман «N» серии с сенсором SONY Новый флагман «N» серии с сенсором SONY Уважаемые партнеры! Спешим сообщить о пополнении в модельном ряду автомобильных видеорегистраторов Street Storm! Новинка CVR-N9510S-G PRO занимает почетное место

Подробнее

Спектральные свойства

Спектральные свойства 28 А.С. Черепанов (Компания «Совзонд») В 2005 г. окончил Курганский государственный университет, в 2008 г. аспирантуру МГУ им. М.В. Ломоносова по специальности «картография». С 2006 г. работает в компании

Подробнее

Полуавтоматические установки дисковой резки серии 7120/7130

Полуавтоматические установки дисковой резки серии 7120/7130 ООО «Остек-ЭТК» Молодогвардейская ул., д. 7, стр. 4, Москва, Россия, 121467 Тел.: +7 (495) 788-44-44, факс: +7 (495) 788-44-42, www.ostec-group.ru, [email protected], [email protected] ИНН 7731481052,

Подробнее

II международная конференция

II международная конференция ОРГАНИЗАТОР ЦЕНТР СТРАТЕГИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК В ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ЦСР ГА) ПРИ ПОДДЕРЖКЕ И УЧАСТИИ ФЕДЕРАЛЬНЫХ ОРГАНОВ ЗАКОНОДАТЕЛЬНОЙ И ИСПОЛНИТЕЛЬНОЙ ВЛАСТИ II международная конференция ПАРТНЕРЫ ГЕНЕРАЛЬНЫЙ

Подробнее

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Цифровая фотограмметрическая система Версия 5.3 РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Обработка данных беспилотных летательных аппаратов Оглавление 1. Технология обработки данных БПЛА в системе... 3 2. Создание проекта...

Подробнее

Телевизионный модуль ТВ918

Телевизионный модуль ТВ918 Бортовые модули 7.5.1-08.17 Телевизионный модуль ТВ918 ТВ модуль: - стандарт изображения... PAL - матрица... 1/4'' EXview HAD CCD - фокусное расстояние объектива... 4,2 мм (W) ~ 42,0 мм (T) - широкое поле

Подробнее

Полуавтоматы установки компонентов серии Expert

Полуавтоматы установки компонентов серии Expert ООО «Остек-СМТ» Кулакова ул., д. 20, стр. 1Г, Москва, Россия, 121467 Тел.: +7 (495) 788-44-44, факс: +7 (495) 788-44-42, www.ostec-group.ru, [email protected]; ИНН 7731481045, КПП 773401001, ОГРН 5147746189047,

Подробнее

RU (11) (51) МПК G01B 11/25 ( ) G02B 27/30 ( )

RU (11) (51) МПК G01B 11/25 ( ) G02B 27/30 ( ) РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ (19) RU (11) (51) МПК G01B 11/25 (2006.01) G02B 27/30 (2006.01) 168 079 (13) U1 R U 1 6 8 0 7 9 U 1 ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (12) ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Подробнее

..!T WORKS! от Dallmeier -

..!T WORKS! от Dallmeier - ..!T WORKS! от Dallmeier - просто и надежно! Компания Landata - официальный дистрибьютор линейки..!t WORKS! в России Оглавление Решения в сфере видеонаблюдения от Dallmeier... 3 Технологии оборудования

Подробнее

ФОТОСПЕКТРАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ СЪЕМОК Б. И. Беляев, А. В. Домарацкий, Ю. А. Крот, Э. И.

ФОТОСПЕКТРАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ СЪЕМОК Б. И. Беляев, А. В. Домарацкий, Ю. А. Крот, Э. И. ФОТОСПЕКТРАЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ СЪЕМОК Б. И. Беляев, А. В. Домарацкий, Ю. А. Крот, Э. И. Нестерович, А. В. Роговец, С. В. Хвалей НИИ прикладных физических

Подробнее

testo Тепловизор с SuperResolution

testo Тепловизор с SuperResolution testo 870-1- Тепловизор с SuperResolution Тепловизор с матрицей 160x120 и встроенной технологией SuperResolution, позволяющей получать термограммы разрешения 320х240, c фиксированным фокусом и набором

Подробнее

Линейка серверов серии PRO

Линейка серверов серии PRO Внешний вид и наименование Сервер видеоданных xviewsion VSD-9 PRO дискового хранилища на 2 Тб Кол. Камер до 9 Функциональные возможности Краткие характеристики Рози. Линейка серверов серии PRO Линейка

Подробнее

АППАРАТУРА НАБЛЮДЕНИЯ ЗЕМЛИ

АППАРАТУРА НАБЛЮДЕНИЯ ЗЕМЛИ ФГУП «НПК «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ.С.И.ВАВИЛОВА» АППАРАТУРА НАБЛЮДЕНИЯ ЗЕМЛИ РАЗРАБОТКИ ФГУП «НПК «им. С.И. ВАВИЛОВА» В. А. Тупиков, доктор тех. наук, профессор, директор ФГУП «НПК «Государственный

Подробнее

docplayer.ru

Обзор новой гиперспектральной камеры для беспилотных летательных аппаратов Pika L

М.Д. Митин (компания «Совзонд»)

В 2006 г. окончил Государственный университет по землеустройству по специальности «землеустройство». В настоящее время — руководитель отдела беспилотных систем компании «Совзонд». 

В начале 2016 г. компания Resonon анонсировала появление новой линейной гиперспектральной камеры Pika L (рис. 1), которая заменила камеру Pika II в продуктовой линейке компании. Новая камера предназначена в первую очередь для малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и избавлена от всех недостатков предыдущей модели. В предлагаемом обзоре будут описаны основные преимущества камеры Pika L и проведено ее сравнение с предыдущей моделью.

ris_1-1

Рис. 1. Гиперспектральная камера Pika L

СРАВНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК PIKA L (2016) И PIKA II (2015)

В табл. 1  представлено сравнение характеристик новой и старой камер.

Технические характеристики камер (Specifications) Pika L Pika II
Спектральный диапазон (Spectral range), нм (nm) 400–1000 400–900
Спектральное разрешение (Spectral resolution), нм (nm) 3,2 2,1
Количество спектральных каналов (Spectral channels), шт 185 240
Количество пространственных каналов (Spatial channels), шт 850 640
Частота гиперспектральных кадров (Max frame rate), кадр/сек (fps) 187 145
Разрядность сигнала (Bit Depth), бит (Bit) 12 12
Вес (Weight), грамм 600 1300
Размеры (Dimensions), см (cm) 10,0х12,5х5,3 9,7×16,8×6,4
Интерфейс камеры, способ подключения (Camera Interface, Connection Type) USB 3.0 GigE
Рабочие температуры (Operating temperature), °С 0…+45 +8…+32
f/# f/2,4 f/3,0
Характеристика светового пятна (Avg. RMS Spot Radius), μм 6 7
Спектральное искажение (peak to peak) «Smile», μм 4 5
Спектральное искажение (peak to peak) «Keystone», μм 5 7
Размер пикселя (Pixel size), µm 5,8 7,4
Требования к питанию (Power Requirements) 8-30В/2,5Вт 8-30В/2,5Вт
Возможность установки на БПЛА (UAV integration) 1 1
Возможность установки на пилотируемый самолет 1 1

 Табл. 1. Сравнительные характеристики камер Pika L и Pika II

Попробуем разобраться, что же изменилось.

Главное преимущество Pika L перед Pika II — вес. Камера стала легче более чем в 2 раза, ее вес составляет всего 600 грамм! Модельный ряд БПЛА, на который теперь возможно установка линейных гиперспектральных сканеров, значительно расширился.

Верхний порог спектрального диапазона расширен до 1000 нм, улучшено спектральное разрешение до 3,2 нм, несколько уменьшилось количество спектральных каналов (с 240 до 187), но значительно увеличилось количество пространственных (с 640 до 850). Расширился диапазон рабочих температур, что также немаловажно для съемки с БПЛА. Выросла частота получения гиперспектральных кадров — со 145 до 187 кадров в секунду. Уменьшились спектральные искажения, а также уменьшился размер пикселя.

АЭРОСЪЕМОЧНАЯ СИСТЕМА НА БАЗЕ PIKA L

Камера Pika L создавалась с ориентацией на малые БПЛА. Она поставляется заказчикам как отдельно, так и в сборе, готовая к установке на беспилотные аппараты (рис. 2).

Специально для аэросъемочной системы был разработан легкий и прочный корпус (всего 0,2 кг), способный уместить в себе весь комплект необходимого оборудования (рис. 2). По размерам и конфигурации он крайне схож со стандартными фотокамерами, на которые установлен длиннофокусный объектив (рис. 3)

ris_2

Рис 2. Камера Pika L  в корпусе

%d1%80%d0%b8%d1%813

Рис. 3. Изображение фотоаппарата и камеры Pika L  в корпусе

В корпусе уже предусмотрены крепежные отверстия для установки на подвесы мультикоптеров (рис. 4), а также не требуется разработка специального ложемента для установки камеры в БПЛА самолетного типа.

 %d1%80%d0%b8%d1%814

Рис. 4. Чертеж с размерами камеры Pika L 

 

КОМПЛЕКТАЦИЯ АЭРОСЪЕМОЧНОЙ СИСТЕМЫ PIKA L

В состав стандартной комплектации аэросъемочной системы входит сама камера, объектив, инерциальная навигационная система, бортовой компьютер, корпус для установки на БПЛА и комплект дополнительных аксессуаров (табл. 2, рис. 5). Вся аэросъемочная система в сборе весит всего 1,4 кг.

Комплектация аэросъемочной системы на базе Pika L  
⚫ Базовая комплектация⚫ Рекомендовано⚫ Опционально Pika L
Объективы и фильтры  
Объектив VNIR — Schneider Tel-Xnar 2.2 / 70 мм
Компактный объектив VNIR — Schneider Xenoplan 2.8 / 50 мм
Объектив VNIR — Schneider Xenoplan 1.4 / 23 мм
Объектив VNIR — Schneider Xenoplan 1.4 / 17 мм
Объектив VNIR — Schneider Cinegon 1.4 / 12 мм
Объектив VNIR — Schneider Cinegon 1.4 / 8 мм
Объектив VNIR — Schneider Cinegon 2.1 / 6 мм
Программное обеспечение  
Spectronon Software предустановленное на ноутбук
Комплект разработчика для Spectronon Software (SDK) для Windows 7 и Linux
Дополнительное оборудование и аксессуары
Бортовой компьютер для управления комплексом
Программное обеспечение для управления комплексом
Программное обеспечение для коррекции геопривязки
Комплект кабелей
Инерциальная навигационная система GPS/IMU — SBG Ellipse N
Инерциальная навигационная система GPS/IMU — SBG Ellipse D
Высокоточный геодезический ГНСС-приемник для Ellipse-D
Инерциальная навигационная система GPS/IMU — Novatel IGM-A1
Инерциальная навигационная система GPS/IMU — Novatel SPAN-CPT
Сенсор для поправок на отражение солнечного света — VNIR
Уголковый отражатель — Pika L
Панель для подключения аэросъемочного комплекса к источнику питания
Корпус с подвесом для установки Pika L на БПЛА
Калибровочный брезент 3×3 м с колышками
Радиометрическая калибровка
Транспортировочный кейс для аэросъемочного комплекса

 Табл. 2. Комплектация аэросъемочной системы на базе Pika L

ris_5

Рис. 5. Комплект оборудования аэросъемочной системы Pika L

Набор оборудования может варьироваться в зависимости от задач, которые необходимо выполнить.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

Гиперспектральные камеры предназначены для определения физико-химических свойств объектов. Сфер применения данного оборудования очень много, от мониторинга в сельском хозяйстве до лабораторных исследований в фармакологии.

Основные сферы применения аэросъемочной системы Pika L:

  • точное земледелие и контроль состояния сельскохозяйственных культур;
  • мониторинг состояния растительности в лесном хозяйстве и на территории ООПТ;
  • поиск и обнаружение экологических нарушений (нефтеразливы, свалки и прочее).

Ранее для выполнения данных задач применялись мультиспектральные камеры, а зачастую обычные фотокамеры с фильтрами, которые не обеспечивали необходимую точность получаемых результатов и не коррелировались с наземными обследованиями.

На рис. 6 наглядно отражена разница в полноте информации при съемке 6-ти канальной мультиспектральной камерой и гиперспектральной съемочной системой.

 ris_6

Рис. 6. Сравнение результатов съемки горных пород 6-канальной мультиспектральной камеры (слева) и гиперспектральной камеры (справа) (нужно перерисовать, прошу помочь)

Анализ графиков на рис. 6 показывает, что при съемке мультиспектральной камерой имеется недостаточно информации для идентификации, требуются наземные обследования, плохая корреляция результатов съемки и обследований, а при съемке гиперспектральной камерой — в наличии подробная и полная информация о спектральных характеристиках объекта, возможно создание эталонных образцов, хорошая корреляция результатов с наземными обследованиями.

PIKA L УЖЕ В РОССИИ

Камера поступила в продажу 1 апреля 2016 г. Компания «Совзонд» является эксклюзивным дистрибьютором компании Resonon в России и странах СНГ. Уже сейчас вы можете приобрести новую аэросъемочную систему на базе Pika L вместе с беспилотным летательным аппаратом или заказать дооснащение камерой уже имеющегося у вас БПЛА.

geomatica.ru

Финские ученые сделали камеру на iPhone гиперспектральной

Способ, изобретенный научными сотрудниками финского Технического научно-исследовательского центра, отличается тем, что он не требует больших затрат: ученые интегрировали миниатюрный MEMS-фильтр (микроэлектромеханическая система) в линзу камеры на iPhone и синхронизировали настройки фильтра с системой захвата изображения. Точно таким же способом можно превратить в гиперспектральную камеру любой другой смартфон.

«Сегодня смарт-устройства предоставляют огромное количество возможностей для обработки изображений и различных облачных сервисов, основанных на спектральных данных, — рассказала изданию Science Daily ведущий автор исследования Анна Риссанен. — Массовое производство оптических сенсоров позволит внедрить гиперспектральное изображение в целый ряд устройств, в которых используются недорогие камеры с n-преобразователями».

Гиперспектральные камеры отличаются от обычных тем, что они способны воспринимать не только три цвета спектра (красный, зеленый и синий), а значительно больший диапазон (электромагнитный и почти весь инфракрасный), который недоступен человеческому глазу. За счет этого они могут быть очень полезны в тех ситуациях, когда нужно увидеть скрытые от человека явления: например, при помощи гиперспектральной камеры можно легко определить спелость фрукта, не разрезая его.

Более значимые применения гиперспектра включают в себя также выявление скрытых биологических процессов, например, злокачественность родинок и других новообразований или зараженность продуктов питания. Кроме того, гиперспектральные камеры могут использоваться в биометрии и системах распознавания и идентификации человека. Тем не менее, до настоящего момента такие камеры были очень дороги в производстве, и поэтому не находили широкого распространения.

Ранее шотландские ученые из Университета Хериот-Ватта в Эдинбурге также разработали камеру, которая может в реальном времени определять форму, размер и скорость движения объекта, который скрыт за неким препятствием, например, за углом. В этом случае ученые применили технологию лазерных лучей, которые камера направляет на объект, а затем анализирует их траекторию.

hightech.fm

Дешевая гиперспектральная камера HyperCam снимает то, чего мы не видим

Дата публикации: 21.10.2015

Дешевая гиперспектральная камера HyperCam снимает то, чего мы не видим

Гиперспектральные камеры чувствительны к более широкой части электромагнитного спектра, чем человеческий глаз. За счет этого они могут запечатлеть такие объекты и процессы, которые мы не в состоянии увидеть. Возможные применения гиперспектральных камер весьма разнообразны и порой неожиданны – например, эти камеры используются при изучении и реставрации старинных документов и картин.

HyperCam – новая гиперспектральная камера, стоимость которой настолько невысока, что ее сможет использовать каждый.

Проект HyperCam ведется в сотрудничестве ученых из Университета Вашингтона и разработчиков из Майкрософт. У них получается, что камера как отдельное устройство будет стоить порядка $800, а если реализовать технологию в виде аксессуара для смартфона, то его цена будет и вовсе лишь $50.

Камера HyperCam делает серию из 17 снимков в различных областях электромагнитного спектра. Далее с помощью специальных алгоритмов определяются те участки на снимков, которые могут представлять интерес.

Например, снимок кисти, на котором хорошо видны вены:

Камера помогает определить, какие фрукты или овощи созрели и готовы к употреблению.

Видеоролик, демонстрирующий, как работает камера HyperCam и что с ее помощью можно увидеть:

Надо заметить, что это не первая попытка ученых создать недорогую гиперспектральную камеру. В 2011 году исследователи из Венского технологического института демонстрировали, как они превратили обычный зеркальный Canon 5D в гиперспектральную камеру, используя пластиковые трубы и другие неожиданные детали.

Теперь, когда в руках разработчиков HyperCam имеется работающий прототип, они продолжают оттачивать технологию, улучшая слабые места и изыскивая конкретные пути реализации тех же принципов на уровне смартфонов.

prophotos.ru