農業(yè)研究Altum-PT多光譜相機植物冠層分析

農業(yè)研究Altum-PT多光譜相機植物冠層分析

一、儀器簡(jiǎn)介

Altum-PT是一款多功能的無(wú)人機載多光譜相機。系統集成了高分辨率全色成像儀（12MP）、熱成像儀（320 x 256）和5個(gè)離散波段的多光譜儀，一次飛行即可獲得多光譜、熱紅外和RGB數據。Altum-PT的高分辨率擁有更多的分析能力和應用，如在作物生長(cháng)的早期階段，即可在植株水平上進(jìn)行問(wèn)題分析。此外，Altum-PT具有全局快門(mén)，可獲得無(wú)失真的結果圖片；APIs和標準數據格式，可兼容多個(gè)處理平臺；CFexpress可移動(dòng)存儲，實(shí)現每秒兩次的捕捉率和更高的飛行效率。

Altum-PT多光譜相機是超前的遙感和農業(yè)研究中優(yōu)化的三合一解決方案。它無(wú)縫集成了超高分辨率PanChromatic鏡頭、內置的320×256熱紅外成像儀和五個(gè)單通道光譜鏡頭，以實(shí)現在單次飛行中數據的同步輸出，如RGB圖像、作物漲勢、熱紅外圖像和高分辨率Panchromatic圖像。Altum-PT多光譜相機相較于先前的Altum?傳感器，Altum-PT多光譜相機提供了兩倍的空間分辨率，賦予了用戶(hù)更深層次的分析能力和更廣泛更多樣化的應用;甚至能夠在生長(cháng)早期階段實(shí)現植物表層識別;并能夠在早期幼齡林階段進(jìn)行計數，當然也可以進(jìn)行整個(gè)季節的土壤監測，除此之外還有其他重要用途。

通過(guò)Altum-PT多光譜相機的泛銳化GSD功能，簡(jiǎn)化了數據收集工作。Altum-PT多光譜相機具有更高分辨率的熱成像數據，在確定不同環(huán)境下非生物和生物脅迫對作物性能的影響時(shí)，也將有助于提高準確性。

二、儀器特點(diǎn)

CFexpress移動(dòng)存儲，具有更大的存儲空間

捕獲率≥2次/秒

空間分辨率達1.2cm（離地60m以上）

同步捕捉多光譜、熱紅外和全色光譜數據，高分辨率對齊輸出減小后期數據處理難度

全色段圖像銳化，圖像更清晰

內置320 x 256 FLIR玻色子，熱成像地面分辨率達17cm

配備經(jīng)過(guò)校準的CRP2 校正板

堅固設計，IP4X防塵和防濺

三、技術(shù)規格

重量：460g（含DLS 2）；

尺寸：11cm×8cm×6.9cm；

外部電源：7.0 V DC~25.2 V DC；

傳感器分辨率：2064*1544（多光譜波段），4112*3008（全色段），320*256（熱成像）；

光譜帶（窄波段）：藍、綠、紅、紅邊、近紅外；

熱成像：FLIR LWIR熱紅外7.5~13.5μm輻射校準；

波長(cháng)：藍（475 nm），綠（560 nm），紅（668 nm），紅邊（717 nm），近紅外（842nm）；

RGB輸出：12.4MP，全局快門(mén)，所有波段對齊；

地面分辨率（GSD）：5.28cm@120m離地高度（多光譜），2.49@120m離地高度（全色波段），33.5cm@120m離地高度（熱成像）；

捕獲率：2次/秒；

接口：3個(gè)GPIO，串口，10/100/1000以太網(wǎng)，可移動(dòng)Wi-Fi，CFexpress存儲；

視場(chǎng)角：50.2°*38.4°HFOV（多光譜），46.2°*34.7°HFOV（全色波段），48.1°*39.3°（熱成像）；

觸發(fā)方式：定時(shí)器模式，重疊模式，外部觸發(fā)模式（PWM，GPIO，串行和以太網(wǎng)），手動(dòng)捕獲模式

四、應用領(lǐng)域

灌溉管理：確定灌溉時(shí)間、頻率和持續時(shí)間，并通過(guò)作物冠層和土壤溫度的差異確定灌溉系統的漏洞。

表型分析：手動(dòng)測量植物特性耗時(shí)，Altum-PT在短時(shí)間內捕捉到更多的數據，使研究人員更容易理解不同的性狀對不同生長(cháng)條件的反應。

產(chǎn)量預測：高分辨率RGB、多光譜和熱成像的組合，通過(guò)基于算法的果實(shí)計數和溫度分析，實(shí)現了更準確的產(chǎn)量預測。

病蟲(chóng)害識別：通過(guò)Altum-PT的高分辨率多光譜圖像，用戶(hù)能夠更好的識別影響植物冠層生理的問(wèn)題。病害、蟲(chóng)害和營(yíng)養問(wèn)題往往在RGB癥狀出現之前就已造成了生理?yè)p害。利用不同的多光譜指數和泛銳數據，可以更快地發(fā)現這些問(wèn)題。

灌溉區：Altum-PT的熱成像功能通過(guò)水分溫度對植被和地面的影響或缺乏影響來(lái)幫助識別堵塞和灌溉滲漏。過(guò)度灌溉的地區會(huì )比其他地區溫度低，沒(méi)有灌溉的地區會(huì )比其他地區溫度更高。

水分脅迫：冠層溫度是植物逆境的重要指標，Altum-PT熱成像功能允許管理者定期評估植物的生理狀態(tài)，并監測冠層溫度的細微變化，這可能是水分脅迫的指標。

五、系統組成

套件包括：Altum-PT相機，嵌入式GP S的DLS2，校準反射板CRP2，USB無(wú)線(xiàn)貓、鏡頭蓋、各種安裝配件、CFexpress卡、讀卡器、說(shuō)明書(shū)和手提箱。

可選項：DJI Skyport大疆無(wú)人機安裝適配套件（適配機型Matrice 300，Matrice 200 V1 ，Matrice 210 V1 和 V2） 。

農業(yè)研究Altum-PT多光譜相機植物冠層分析