基于无人机的光谱信息采集装置设计
摘要: 植物光谱，指的是植物在光线照射下，其由于叶片吸收和反射而形成的一系列具有特定波长和反射强度的光线谱。植物光谱用于植物病害检测已有30余年历史，是目前国际主流的植物病害在线和离线检测手段。航拍光谱是在植物光谱技术的基础上，结合无人机等航拍设备，通过将相机传感器搭载在小型无人机上，利用成像技术，对地面区域进行航拍，并对航拍光谱图像进行光谱分析的技术手段.因其效率高、时效性高、成本低等优势被广泛地应用，是目前比较先进的对大面积作物进行光谱分析的装备技术。
关键词：无人机；植物光谱；相机传感器
Design of UAV - based Spectral Information Collection Device
Abstract:Plant spectrum refers to a series of light spectra of plants that have a specific wavelength and reflection intensity due to light absorption and reflection by the plant under light.Plant spectra for plant disease detection has more than 30 years of history.It is the mainstream of online and offline plant disease detection means currently in the world.Aerial photography is based on the technology of plant spectrum and combined with aerial photography equipment such as UAV.It is a technical means that use of imaging technology to aerial areas of the ground and spectral analysis of aerial spectral images.It is widely used because of its high efficiency, high timeliness, low cost and other advantages.It is currently more advanced equipment for large-scale spectral analysis of crops.
Keywords:UAV;plant spectrum;camera sensor
1、 课题研究目的和意义
近几年来，无人机作为一种农业机械开始越来越广泛地应用到农业生产中[1]，而且无人机飞行高度低，影响空间分辨率高，所以自无人机诞生以来，无人机遥感技术已成为遥感数据主要来源和研究方向。在国内精准农业方面，农业无人机应用包括了许多方面，主要有农药喷洒、农业预警、作物遥感信息提取和土壤湿度监测等。其中无人机农情监测将会是未来农业无人机最重要的应用，是我国农业从传统农业向精准农业转型的重要一步[2]。
和传统的航空和航天遥感相比，无人机遥感技术在获取农情信息方面有着高时效性、高分辨率、低成本等优点，使得无人机遥感技术在农业科学上有着更广泛的应用[3]。而想要高效使用以遥感技术为核心的空间立体信息技术来进行农情监测，就需要在无人机上搭载各种相应的相机传感器[4]。想要利用遥感技术获取什么样的农情信息和利用获取的信息做什么样的分析决定了在无人机上搭载相机传感器的种类，通过在无人机上搭载多光谱相机获得作物多个波段的光谱信息，以达到预测病虫害信息和作物产量的目的；通过搭载热红外相机获得作物冠层温度，用于监测作物旱情；通过搭载高清可见光相机获得作物的高清影像，用于监测种植面积或倒伏面积[5]。
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