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Specim机载高光谱相机

Specim机载高光谱相机

芬兰SPECIM生产的Specim机载高光谱相机覆盖的波长范围为可见光、近红外光、中红外光,光谱分辨率FWHM:2.6~100nm,可搭配多种无人机进行成像,使用方便,具有成熟的解决方案,满足客户多种需求。这种Specim机载高光谱相机又叫做无人机载高光谱相机SPECIM、Specim机载高光谱成像仪、无人机高光谱相机等等。

所属品牌: 芬兰Specim

应用类型:

产品型号:SPECIMAFX10、SpecimAFX17、AisaFENIX1K、AisaFENIX、AisaOWL、AisaIBIS、AisaKESTREL10

负责人:刘东豪 激光器
联系电话:18926463275 电子邮箱:dhliu@welloptics.cn

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无人机载高光谱相机SPECIM光谱分辨率FWHM2.6~100nm、波长可见光-近红外-中红外

                                                                                      

无人机载高光谱成像系统SPECIM分为三类:机载高速高光谱相机、机载高灵敏度高光谱相机、机载高通量高光谱相机。

一、机载高速高光谱相机

Specim AFX10是一种VNIR高光谱成像解决方案,Specim AFX17是一种NIR高光谱成像解决方案,他们都是在一个紧凑的外壳中集成了HSI相机、小巧而强大的计算机和高端GNSS/IMU单元,组成的机载高速高光谱相机,这是一种较为先进的解决方案,可用于多种无人机类型——多旋翼或固定翼,带或不带万向节。Specim AFX10(左)、Specim AFX17(右)实物图和相对应的原理图如下:

这种机载高速高光谱相机(无人机高光谱相机)的特点是什么呢?

1~易于安装和操作。一体式外壳意味着Specim AFX的布线最少,这使得安装变得简单,并且按照任务飞行计划进行的全自动数据采集可以轻松操作。

2~高质量数据。采用F/1.7光圈,Specim AFX可以有效地利用可用光线。这与图像增强算法相结合,可以产生高质量的收集数据。

3~关注什么是相关的。多感兴趣区域(MROI)功能允许关注相关区域,从而减少记录的数据量。MROI区域可以根据应用需求灵活选择,甚至可以动态更改。

4~数据处理。Specim AFX无人机高光谱成像仪的数据可以使用Specim CaliGeoPRO软件进行处理。它还与ENVI等商业软件解决方案完全兼容,可实现快速数据分析和应用程序创建。

SPECIM AFX10

Specim AFX17

波长

400–1000nm

900–1700nm

光谱分辨率(FWHM

5.5nm

8.0nm

数值孔径

1.7

1.7

光谱采样/像素

2.68nm

3.5nm

空间像素

1024

640

前镜头焦距

15mm

18mm

前镜头FOV选项

38

38

光谱带

224

227(分档2

光谱合并选项

2,4,8

12,4,8

空间分箱选项

12

12

MultipleROI

用户选择

用户选择

最大帧率

330fps(全帧)

670fps(全帧)

动态范围

1420

3400

等效噪声

400:12个光谱合并,1个空间合并)

1200:1(光谱上1个分箱,空间上1个分箱)

电源输入

10-30VDC(使用单独的电池或无人机/云台电源)

10-30VDC(使用提供的电池或无人机/云台电源)

功率消耗

17W(典型)

24W(典型)

连接器

ANT,DCIN,ETHGPS天线、电源输入、WebUI/数据下载)

ANT,DCIN,ETHGPS天线、电源输入、WebUI/数据下载)

储存温度

-20...+50°C

-20...+50°C

工作温度

+5…+40°C

+5…+40°C

相对湿度

5%–90%(非冷凝)

5%–90%(非冷凝)

无人机选项

多旋翼云台
多旋翼,无云台
固定翼无人机

多旋翼云台
多旋翼,无云台
固定翼无人机
(任何具有足够有效载荷能力的无人机都可使用)

云台

针对MoVI专业版进行了优化

针对MoVI专业版进行了优化(也可以使用其他合适的云台)

重量

2.2–2.7kg(典型的云台解决方案)

2.2–2.7kg(典型的云台解决方案)

工作高度

15–150m(可能适用典型的当地限制)

15–150m(可能适用典型的当地限制)

全球导航卫星系统/惯性测量单元

TrimbleAPX-15

TrimbleAPX-15

GPSAntenna

TrimbleAV14

TrimbleAV14

尺寸

131x152x202mm

131x152x202mm

重量(不含云台)

2.1kg

2.4kg

重量(带云台)

4.8kg(典型的云台解决方案)

5.1kg(典型的云台解决方案)


二、机载高灵敏度高光谱相机

Specim的AisaFENIX 1K是一款全光谱高光谱相机,主要用于环境遥感和其他航测。具有高达1024个空间像素,与原版AisaFENIX相比,相同的高质量全光谱高光谱数据,且此改进版在与以前相同的高度飞行时,需要更少的飞行路线、具有更高的精度收集数据。

AisaFENIX在单个连续图像中提供VNIRSWIR波长中可用的高质量的高光谱数据。因为AisaFENIX高光谱传感器具有极高的耐用性,与上一代版本相比,尺寸和重量减少了75%,因此可安装在炮塔和中型无人机中。具有卓越的技术性能和较小物理尺寸。

Specim的机载热高光谱传感器AisaOWL覆盖了近百个光谱带中从7.712.3µm的连续光谱范围,可检测和分类甚至气体的敏感性。AisaOWL是一种快速推扫式高光谱系统,旨在为遥感市场提供可实现的最小尺寸的高性能LWIR高光谱成像仪。AisaOWL有一个内置的斯特林循环冷却器,大大降低了复杂性并实现了紧凑的尺寸和轻量化。

AisaFENIX 1K与AisaFENIX特点是什么?

1~连续的 VNIR/SWIR 光谱范围从 380 2500 nm

2~多达 620 个光谱带

3~使用单个通用前视光学系统轻松地共同注册数据

4~所有光谱带在空间上共同配准,与到目标的距离无关

5~最大化灵敏度和信噪比 (SNR)

6~支持与最广泛使用的 GNSS/IMU 系统接口

7~紧凑型,可安装在标准陀螺稳定标准机载摄像机支架以及炮塔和中型无人机上。


AisaOWL的特点如下:覆盖全长波红外 7.7 12.3 µm,具有 96 个光谱带、帧率高达 100 fps、紧凑型传感器,重量仅为 13.1 kg、机载双热辐射校准器、无特殊维护要求、高灵敏度、出色的光谱和空间成像性能、可昼夜运行、完成用于地质应用的 AisaFENIX

AisaFENIX 1K

AisaFENIX

AisaOWL

波长

VNIR:380-970nm

SWIR970-2500nm

VNIR:380-970nm

SWIR970-2500nm

7.7-12.3μm

光谱分辨率(FWHM

2.6nm(bin2x)典型

8nm(bin1x)

3.5nm(平均)

10nm

100nm

数值孔径

2.4

2.4

2.0

探测器

CMOS

斯特林冷却MCT

CMOS

斯特林冷却MCT

斯特林冷却MCT

光谱合并选项

2X

4X

8X

---

2X

4X

8X

---

---

光谱带数

348

174

87

256

348

174

87

274

96

光谱采样/像素

1.7nm

3.4nm

6.8nm

6.3nm

1.7nm

3.4nm

6.8nm

5.7nm

光谱采样/波段:48nm

数据接口

CameraLink12-bit

CameraLink16-bit

CameraLink12-bit

CameraLink16-bit

14LVDS

Smile/Keystone

±0.35像素

<0.2pixels

---

偏振灵敏度

吞吐量实际上与极化无关

吞吐量实际上与极化无关

---

校准

传感器提供波长和辐射校准文件

---

传感器提供光谱、辐射和几何校准文件

信噪比(峰值)

600-1000:1

1250:1

600-1000:1

1050:1

360@8um300K
500@10um
300K
200@12um
300K

等效噪声

---

---

---

---

25@8um300K
20@10um
300K
40@12um
300K

空间像素

1024

384像素

384像素

前镜头FOV选项

40度(视界0.039°

32.3°(视界0.084°

24°or32.3°(视界0.063°or0.084°

最大帧率

Upto100Hz

Upto100Hz

Upto100Hz

积分时间

在帧周期内可调

在帧周期内可调

在帧周期内可调

条带宽度

0.73x高度

0.58x高度

0.4250.58x高度

1m像素大小的高度

1400m

660m

1000m高度的地面分辨率:1.1or1.5m

快门

机电快门

机电快门

机电快门,双黑体校准器

光学温度稳定

---

功率消耗

150W(典型)、300W(最大)

150W(典型)、300W(最大)

传感器<200W
校准器<50W(典型值)<400W(最大值)

储存温度

-20...+50°C

-20...+50°C

-20...+50°C

工作温度

+5…+40°C(非冷凝)

+5…+40°C(非冷凝)

+5…+40°C(非冷凝)

尺寸

Sensor
530x530x210mm

DPU
300x260x195mm

---

传感器:255x285x223mm
校准器:365x194x110mm

重量

22.5kg

9.5kg

---

传感器约13.1公斤
校准品4.5公斤


三、机载高光通量高光谱相机

AisaIBIS 是一款高光谱分辨率的无人机载高光谱成像系统SPECIM,用于测量植物的太阳诱导荧光,原理是弗劳恩霍夫线深法 (FLD) 测量太阳诱导的荧光。 在该方法中,在 670~780 nm特定光谱区域内两条氧吸收线的底部检测和量化微弱的荧光信号。 为此,我们需要高光谱分辨率、高通量、低噪声和高信噪比的高光谱相机, AisaIBIS 可以做到这一点。


Specim 的 AisaKESTREL适用于无人机和其他有效载荷重量有限的平台, AisaKESTREL10 (400~1 000 nm)AisaKESTREL16 (600~1 640 nm)与其他 AISA机载高光谱成像仪一样,以高质量的产品工艺满足客户的需求。

AisaIBIS的特点如下:特定的 VNIR 光谱范围从 670 780 nm0.11 nm 的准确光谱采样;高通量、低噪声、高动态范围;搭配新型sCMOS相机技术;可与 AisaFENIX 一起进行植被研究

AisaKESTREL具有高光通量的紧凑型推扫式成像仪;完整的 HSI 解决方案与各种载人和无人机平台兼容,有效载荷为5kg

辐射和光谱稳定的数据;具有高信噪比等等。

AisaIBIS

AisaKESTREL

波长

670 - 780 nm

AisaKESTREL 10:

400 - 1 000 nm

AisaKESTREL 16:

600 - 1 640 nm

数值孔径

1.7

2.4

探测器

sCMOS,快照模式

---

---

光谱采样/像素

0.11 / 0.22 nm

1.75 / 3.5 / 7 nm

2.75 / 5.5 nm

数据接口

CameraLink 16-bit

CameraLink 12-bit

CameraLink 14-bit

Smile / Keystone

---

< 0.5 pixels

< 0.25 / < 0.5 pixels

偏振灵敏度

---

< ± 2%

信噪比(峰值)

680:1

400 - 800

800

空间像素

384 / 768

2 040 pixels

640 pixels

前镜头 FOV 选项

---

40

最大帧率

Up to 65 Hz

Up to 170 or 100 Hz

100 Hz

积分时间

---

在帧周期内可调

快门

---

机电快门

电源输入

18 - 36 VDC

---

---

功率消耗

标称 135W,最大 200W

< 41 W

< 46 W

储存温度

-20 ... +50°C

-20 ... +50°C

工作温度

+5 … +40°C(非冷凝)、珀耳帖 冷却

+5 … +40°C(非冷凝)

无人机选项

---

---

尺寸

Sensor588 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

Sensor14.2kg
DPU
9.5kg

DPU165 x 154 x 101 mm, 1.6 kg
GNSS/IMU
120 x 70 x 40 mm, 0.5 kg

AisaKESTREL 10总重量:4.75 kg

AisaKESTREL 16总重量:5.0kg

Specim机载高光谱成像仪应用:

-精细农业(营养素、干旱、肥料、作物产量)

-植被分析(压力、物种鉴定、制图、昆虫、疾病)

-植被指数

-湿地监测

-水质(污染、沿海地区、海洋颜色)

-环境规划和减灾

- 检测入侵物种(如芦笋)和被入侵昆虫感染的本地物种(山松甲虫、翡翠灰螟)

-检测非法/麻醉植物,包括大麻、古柯、罂粟

-采矿和矿物测绘/地质勘探

-执法和目标检测(伪装目标、简易爆炸装置)

。。。




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