关于短波红外相机在航拍领域的使用建议书

《关于短波红外相机在航拍领域的使用建议书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、短波红外相机在航拍领域的使用建议书1、引言随着计算机信息技术及无人驾驶飞行器技术的发展，无人机航拍技术也在民用领域得到了更广泛的应用，同时对无人机航拍也提出了更高的要求。不仅对无人机本身提出了可靠性高、稳定性、易操作、成本低、航时长等要求，而对相机也提出了相应的要求，主要是像素更多、可以应对不同的天气环境及不同的航拍任务等方面。短波红外相机是一种结合了可见光“反射成像”及中远红外“辐射成像”特点的相机，结合无人机可以完成更多特殊的航拍任务。2、产品原理红外线按照波长范围可划分为三个波段：分别是短波红外（1-3um）

2、、中波红外（3-5um）、长波红外（8-12um）。短波红外光谱具有以下几种特性：1）任何物体都具有吸收和反射不同波长电磁波的特性，不同的物体的光谱特性不同；2）大气中等效凝结水厚度是影响大气传输特性的重要原因，在短波红外光谱范围内，特别是1.5-1.7um范围内。大气的传输性非常好；3）景物光谱反射系数的差别比可见光要大，因为拍摄图像的对比度增强。短波红外相机的原理与可见光相机原理大同小异，都是通过镜头将目标的像成在感光芯片，芯片把数据记录后以串行或并行方式传送至后端读取电路，并进行图像处理等，最后显示出来。唯一

3、不同的是可见光相机光谱敏感波段集中在400-800nm，而短波红外相机则集中在900-1700nm。3、主要特点及优势3.1主要特点1）短波红外成像技术在0.9-1.7um有非常高的灵敏度。2）标准C接口便于客户根据实际需求配置镜头。3）曝光时间500ns-500ms可调。4）14bitUSB数字输出可自动调节高速数字图像的增益。5）高帧率全帧：110Hz;窗口：15.6KHz（32x8）6）低噪声电路提供高灵敏度和宽动态范围。7）低功耗非TEC相机功耗低至2.5W便于手持或移动。8）体积小重量轻便于OEM集成。体

4、积：55x55x70mm，重量：（不含镜头）206g3.2、技术指标探测器指标探测器类型InGaAs像素320x256/640*512像元尺寸30umx30um像元间距30um探测器尺寸9.6mmx7.68mm响应波长0.9mmto1.7mm封装类型CLCC44量子效率>70%@1.5mm像元有效率>99.9.%相机指标数字输出格式14bit曝光时间500ns~500ms可调信噪比高增益：66dB(AGCoff)低增益：60dB(AGCoff)增益高增益:13.3uV/e-低增益:0.7uV/e-镜头接口Cmoun

5、t(selectionofSWIRlensavailable)相机控制接口USB2.0动态范围800:1触发方式TTLcompatible供电电压+8~16VDC热电制冷ON/OFF功耗<2.5W工作温度-10℃~55℃储存温度-20℃~60℃体积55x55x70mm重量206g(不含镜头)3.3、量子效率曲线3.4、相机尺寸图4、应用领域基于短波红外光谱的特性，短波红外成像技术在军事领域有了很快的发展，包括车载、机载前视成像、激光导引、战场激光排查、信标系统等领域。近年来，短波红外光谱分析与计算机图像技术的复合与

6、集成，有力地推动了短波红外图像处理的发展，其应用领域已经得到了很大的拓展，包括高光谱成像，农作物估产，森林防火、气象预测、矿产资源勘探等方面。随着无人机技术的成熟，航拍、遥感市场将迎来跨越式发展。无人机的应用，远不止影视航拍、风景航拍这些，还有森林火点探测、边境巡逻、农作物估产、应急救灾、管道巡查、有害气体探测等方面。甚至反恐、大气取样等领域也对无人机使用表现出了极大地兴趣。4.1、伪装识别与搜救伪装技术是现代军事战争中不可缺少的有效防备手段，目前目标伪装的材料主要是涂料，我们知道人眼在可见光波段（0.38-0.7

7、6um）才有视觉反省，该波段的伪装是比较容易做到；而植物在短波红外波段（主要是0.8-1.7um）的伪装与染料结构有很大的关系，而短波红外波段对绿色植物的反射光谱与伪装涂料的差异非常大，故常规的伪装对短波红外相机来说是没有任何意义。故使用短波红外相机低空航拍从而发现伪装是目前安全防御的新手段（如图1）。而作为民用领域，有实力的航拍单位承担了较多的政府搜救工作，此任务也可使用短波红外相机结合可见光相机来实现，特别是在目前雾霾天气较为严重，能见度较低的情况下，更能体现短波红外相机在透雾方面优势。如图1目标表面覆盖在伪装

8、下处理后的短波红外图像4.2、农作物估产传统的农作物单产预测方法主要有农学预报方法、统计预报方法、气象统计方法，这些方法分别从不同角度来建立作物单产模式，区别以往的估产方法。自上世纪70年代以来，遥感技术在世界范围内得到了迅速的发展和广泛的应用，我国采用的是陆地卫星遥感来进行农作物估产，并取得了良好的效果，但是由于陆地卫星重复观测周期长，我国南方作物生长季节