Обзор новой гиперспектральной камеры для беспилотных летательных аппаратов pika l

      Комментарии к записи Обзор новой гиперспектральной камеры для беспилотных летательных аппаратов pika l отключены

Обзор новой гиперспектральной камеры для беспилотных летательных аппаратов pika l

М.Д. Митин (компания «Совзонд»)

В 2006 г. окончил Национальный университет по землеустройству по профессии «землеустройство». На данный момент — начальник отдела беспилотных совокупностей компании «Совзонд». 

В начале 2016 г. компания Resonon объявила появление новой линейной гиперспектральной камеры Pika L (рис. 1), которая заменила камеру Pika II в продуктовой линейке компании. Новая камера предназначена прежде всего для малых беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и избавлена от всех недочётов прошлой модели.

В предлагаемом обзоре будут обрисованы главные преимущества камеры Pika L и совершено ее сравнение с прошлой моделью.

Рис. 1. Гиперспектральная камера Pika L

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

В табл. 1  представлено сравнение черт новой и ветхой камер.

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, метод 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
Черта светового пятна (Avg. RMS Spot Radius), ?м 6 7
Спектральное искажение (peak to peak) «Smile», ?м 4 5
Спектральное искажение (peak to peak) «Keystone», ?м 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

Давайте разберемся, что же изменилось.

Основное преимущество Pika L перед Pika II — вес. Камера стала легче более чем в 2 раза, ее вес образовывает всего 600 грамм! Модельный последовательность БПЛА, на что сейчас вероятно установка линейных гиперспектральных сканеров, существенно расширился.

Верхний порог спектрального диапазона расширен до 1000 нм, улучшено спектральное разрешение до 3,2 нм, пара уменьшилось количество спектральных каналов (с 240 до 187), но существенно увеличилось количество пространственных (с 640 до 850). Расширился диапазон рабочих температур, что кроме этого важно для съемки с БПЛА. Выросла частота получения гиперспектральных кадров — со 145 до 187 кадров в секунду.

Уменьшились спектральные искажения, и уменьшился размер пикселя.

АЭРОСЪЕМОЧНАЯ СОВОКУПНОСТЬ НА БАЗЕ PIKA L

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

Специально для аэросъемочной совокупности был создан легкий и прочный корпус (всего 0,2 кг), талантливый уместить в себе целый набор нужного оборудования (рис. 2). По конфигурации и размерам он очень схож со стандартными фотокамерами, на каковые установлен длиннофокусный объектив (рис. 3)

Рис 2. Камера Pika L  в корпусе

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

В корпусе уже предусмотрены крепежные отверстия для установки на подвесы мультикоптеров (рис. 4), и не нужно разработка особого ложемента для установки камеры в БПЛА самолетного типа.

Рис. 4. Чертеж с размерами камеры Pika L 

КОМПЛЕКТАЦИЯ АЭРОСЪЕМОЧНОЙ СОВОКУПНОСТИ PIKA L

В состав стандартной комплектации аэросъемочной совокупности входит сама камера, объектив, инерциальная навигационная совокупность, бортовой компьютер, корпус для установки на БПЛА и набор дополнительных аксессуаров (табл. 2, рис. 5).

Вся аэросъемочная совокупность в сборе весит всего 1,4 кг.

Комплектация аэросъемочной совокупности на базе Pika L  
? Базисная комплектация
? Рекомендовано
? Опционально
Pika L
фильтры и Объективы  
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 ?
ПО  
Spectronon Software предустановленное на ноутбук ?
Набор разработчика для Spectronon Software (SDK) для Windows 7 и Linux ?
аксессуары и Дополнительное оборудование
Бортовой компьютер для управления комплексом ?
ПО для управления комплексом ?
ПО для коррекции геопривязки ?
Набор кабелей ?
Инерциальная навигационная совокупность GPS/IMU — SBG Ellipse N ?
Инерциальная навигационная совокупность GPS/IMU — SBG Ellipse D ?
Точный геодезический ГНСС-приемник для Ellipse-D ?
Инерциальная навигационная совокупность GPS/IMU — Novatel IGM-A1 ?
Инерциальная навигационная совокупность 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 совокупности на базе Pika L

Рис. 5. Набор оборудования аэросъемочной совокупности Pika L

Комплект оборудования может варьироваться в зависимости от задач, каковые нужно выполнить.

СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ

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

Главные сферы применения аэросъемочной совокупности Pika L:

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

Ранее для исполнения данных задач использовались мультиспектральные камеры, а обычно простые фотокамеры с фильтрами, каковые не снабжали нужную точность приобретаемых результатов и не коррелировались с наземными обследованиями.

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

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

Анализ графиков на рис. 6 говорит о том, что при съемке мультиспектральной камерой имеется не хватает информации для идентификации, требуются наземные обследования, нехорошая корреляция обследований и результатов съёмки, а при съемке гиперспектральной камерой — в наличии подробная и все данные о спектральных чертях объекта, вероятно создание эталонных образцов, хорошая корреляция результатов с наземными обследованиями.

PIKA L УЖЕ В Российской Федерации

Камера поступила в продажу 1 апреля 2016 г. Компания «Совзонд» есть эксклюзивным дистрибьютором компании Resonon в Российской Федерации и бывших советских республиках. Уже на данный момент вы имеете возможность купить новую аэросъемочную совокупность на базе Pika L вместе с дистанционоуправляемым самолетом либо заказать дооснащение камерой уже имеющегося у вас БПЛА.

GoPro 5 Session


Подобранные по важим запросам, статьи по теме: