測試地點：

本次測試的地點，選擇在杭州市某工地附近，小路與主路交會處，主路與小路均為瀝青路如圖所示。

高光譜無人機掛載系統(tǒng)采用前沿的高光譜成像技術，充分挖掘和利用不同物質自身特有的光譜信息，結合高清相機拍攝高清圖片，實現(xiàn)對物質定性、定量、定時、定位信息的全面檢測，是一臺“圖譜合一”的綜合性遙感設備。

高光譜無人機掛載系統(tǒng)集成了高光譜相機和高清相機，作業(yè)時同步采集多維度數(shù)據(jù)，并可進行實時作業(yè)監(jiān)控及遠程控制，同時設備內(nèi)置高性能處理單元可實時對地物進行反射率計算和分析反演，可廣泛應用于水環(huán)境監(jiān)測、智慧農(nóng)業(yè)、林業(yè)調(diào)查、目標識別、軍事反偽裝等場景，滿足多樣化行業(yè)需求。

產(chǎn)品功能描述  

? 光譜分辨率優(yōu)于2.8nm，可精準分析各類地物光譜特征；

? 大靶面COMS高光譜相機，最高支持1920個空間通道，1200個光譜通道；

? 機載控制及采集系統(tǒng)內(nèi)置1TB SSD硬盤，數(shù)據(jù)存儲無憂；

硬件同步觸發(fā)高清可見光相機，分辨率達1500w像素，支持高精度正射影像拼接；

? 內(nèi)含云臺自穩(wěn)定系統(tǒng)，無人機推掃成像，非懸停掃描，作業(yè)效率高；

? 深度適配無人機平臺，僅需一根數(shù)據(jù)線與無人機進行連接，可實現(xiàn)整機供電與數(shù)據(jù)通信等功能；同步獲取GPS信息并與高光譜數(shù)據(jù)逐行對應；

? 可實現(xiàn)遠程智控，操作便捷，避免無效飛行作業(yè)；

? 可實時渲染多波段光譜合成圖，可實時監(jiān)控高光譜采集畫面和空間點光譜曲線；

? 內(nèi)置NDVI等20多種常用指數(shù)計算，支持自定義波段運算及多種光譜處理分析功能；

? 可反演葉綠素、總氮、總磷、氨氮、高錳酸鹽指數(shù)、懸浮物等水質參數(shù)，并實時上傳?？翟破脚_。

圖像分析：

高光譜能夠重建人眼真彩色圖像如右圖：

可以看到上半部分是主干道相對干凈，下半部分輔路由于工地大車進出，攜帶較多灰塵灑落在地面上。

光譜分析：

分別取主路區(qū)域(綠)、輔路區(qū)域(紅)作光譜平均。

從結果分析，主路區(qū)域光譜整體較為平整，輔路與之相比整體在500-600nm有變化。

數(shù)據(jù)處理：

在區(qū)分度大的波段進行歸一化處理，得到與塵土相關性較強的灰度圖：

將灰度圖以不同顏色梯度渲染得到結果：

可行性：

從結果上看，能將塵土含量較高的區(qū)域，準確的識別出來，如主路-輔路入口處、輔路-小路入口處，明顯的輪胎印帶來的塵土，識別較為精準。

問題點1：

部分區(qū)域出現(xiàn)明顯錯誤，如人、建筑、樹、影子等，都對最終結果有較大干擾。

問題點2：

新地面和舊地面對結果帶來影響較為明顯。

問題點3：

地面材料不同，導致對結果產(chǎn)生影響，如下圖，水泥地被誤識別。

可行性：

利用400-1000nm無人機載高光譜設備，能夠部分測出道路不同塵土情況差異，渲染結果符合地面實地觀測；

實際應用仍需多環(huán)境下采集不同數(shù)據(jù)才能驗證。

難點：

光譜設備受環(huán)境、天氣影響極大，不同天氣下準確性等需要大量數(shù)據(jù)驗證；

目前狀態(tài)下的高光譜設備使用門檻較高，如要機載實時出結果、車載實時監(jiān)測等方法降低門檻，需要較大研發(fā)投入與時間周期。

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