國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心：高光譜與點(diǎn)云“圖-譜合一”傳感器研發(fā)成功

國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心聯(lián)合西安光學(xué)精密機(jī)械研究所，成功研發(fā)了國(guó)產(chǎn)化新型視頻高光譜與點(diǎn)云“圖-譜合一"傳感器（iSpectrum5D H41）。

農(nóng)業(yè)遙感機(jī)理與定量遙感重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任楊貴軍表示，該傳感器采用模塊化設(shè)計(jì)，將高光譜采集與三維點(diǎn)云測(cè)量融為一體，輕便敏捷，適合輕小型無人機(jī)及地面移動(dòng)平臺(tái)搭載使用，不僅可以快速獲取毫米分辨率的成像高光譜數(shù)據(jù)，還可以同步獲得作物精細(xì)三維形態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了作物空間三維、光譜維、時(shí)間維的五維實(shí)時(shí)同步感知。

楊貴軍介紹，該傳感器主要有三大突破：

一、傳感器采用國(guó)產(chǎn)化像元級(jí)光譜濾光的快照式陣列分光技術(shù)，并創(chuàng)新性突破多譜段光路共用技術(shù)和共孔徑一體化精密裝調(diào)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單鏡頭450nm～900nm光譜范圍內(nèi)41個(gè)譜段的視頻級(jí)高速同步成像，克服了傳統(tǒng)線陣推掃高光譜儀圖像幾何畸變大校正難的問題，而且將高光譜和激光雷達(dá)一體化整機(jī)的體積做到業(yè)界最小、重量控制在3千克以內(nèi)。

二、集成的全國(guó)產(chǎn)高精度測(cè)繪級(jí)激光雷達(dá)，采用的三面塔鏡掃描結(jié)構(gòu)和高頻電機(jī)，每秒產(chǎn)生200～300個(gè)激光剖面，在相同飛行條件下點(diǎn)密度是傳統(tǒng)激光雷達(dá)的4～6倍，空間位置精度優(yōu)于3厘米，實(shí)現(xiàn)田間作物莖葉分布、植株高度等作物精細(xì)三維表型解析。

三、突破了激光雷達(dá)、成像高光譜儀及定位定姿傳感器的時(shí)間同步技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)等移動(dòng)平臺(tái)上三維點(diǎn)云和高光譜圖像的高精度圖-譜融合，幾何測(cè)量精度優(yōu)于1個(gè)像素，為農(nóng)作物育種表型技術(shù)從“室內(nèi)"走向“室外"、從單一“形態(tài)結(jié)構(gòu)"走向“功能-結(jié)構(gòu)"表型協(xié)同解析提供了支撐。

楊貴軍說，多年來，國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心定量遙感團(tuán)隊(duì)致力于智慧農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)遙感研究，自主研發(fā)的多載荷農(nóng)業(yè)無人機(jī)遙感定量解析技術(shù)，在北京、江蘇、山東、河南、河北、安徽、黑龍江、寧夏等地開展無人機(jī)遙感表型獲取技術(shù)應(yīng)用示范，為大型涉農(nóng)企業(yè)提供核心技術(shù)支撐。

來源：傳感器專家網(wǎng)