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多光谱成像+AI系统技术是如何来监测植被的?

2022-06-16 10:48 性质:转载 作者:蜂巢航宇 来源:蜂巢航宇
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随着“无人机+”时代的不断深入,无人机产业可以应用到各行各业,小到消费级的航拍摄影,大到无人机的行业应用。人们让无人机搭载高分辨率相机、热红外相机、多...

随着“无人机+”时代的不断深入,无人机产业可以应用到各行各业,小到消费级航拍摄影,大到无人机的行业应用。人们让无人机搭载高分辨率相机、热红外相机、多镜头相机等各种传感器系统获取数据,从而满足航拍、巡检、建模等行业的需求。

无人机多光谱成像+AI系统技术是植被分布、长势、病害、估产等监测的有效手段。为植被监测提供了新的平台,以其机动灵活、经济高效、受大气环境条件影响小和光谱、空间、辐射分辨率高等优势,在植被精细、智能监测方面具有巨大潜力,是当前和未来农业、林业、海洋等领域植被监测技术发展的重要方向。

多光谱成像+AI系统技术植被监测案例:


1

丽水云和县植被监测分析

2

台州玉环植被监测分析

农林业植被监测使用的无人机种类繁多,有无人直升机固定翼无人机、多旋翼无人机等多种机型。蜂巢航宇选用的是自主研发设计的一款高性能HC-332H油电混合六旋翼无人机,具备全自主飞行能力,可搭载多光谱相机和GPS+光照度模块,为植被精细化巡检平台。

优势如下:

1、油电混合具有4小时超长航时、可靠性高、平台通用、抗风等级可达六级;

2、相对无人直升机,HC-332H无人机操作简单、体积轻巧、携带方便、成本低;

3、HC-332H无人机可以根据需要调节飞行速度、悬停、定点拍照、实时传输视频,飞行载重量大,可同时搭载多种传感器;

4、HC-332H无人机飞行速度可控,飞行高度可调且可以低空飞行,同时不受起飞降落场地的限制;

多光谱相机

多光谱相机

专用相机模块:基于窄波段滤光技术,准确获取特定波段光谱图像信息。

GPS+光照度模块

光照度模块:实现同步矫正功能,减少气象变化影响,提高检测准确度。

GPS模块:自带GPS模块,经纬度信息直接与图像叠加,保证图像定位精度。

多光谱算法实现

健康、枯萎、病死植被反射率

病死植被的特征波段配合窄波段滤光技术提高检测率:针对植被发生情况提取特征波段(不同区域、不同月份、不同树种、不同病死情况,特征波段不完全相同),动态调整相机参数。

集特征波段多光谱成像与高清全色图像于一体:一次飞行同步采集多光谱图像和高清图像以及高精度定位信息。

具备实时同步矫正功能:大幅度降低光照变化(早中晚、阴天晴天)对成像的影响,提高采样窗口期图像质量及一致性。

航空遥感图像植被病死识别软件

目标林区的识别准确率不低于85%,处理速度不低于2000亩/分钟,位置误差小于1m,国内首创。

航空遥感图像中的多模型(规则)分类算法

航空遥感图像,植被病死木光谱特征,决策树+贝叶斯+kNN,多级病树特征的分类规则,国内领先水平。

航空遥感图像中的植被病死木聚类去噪算法

DBSCAN算法+基于网格(sting),多级去噪(像元+病树分布特征+聚簇形状+林区背景),国内先进水平。

正射影像图智能判读点叠加行政区划图和林班图

正射影像图智能判读点叠加林班图

植被叶面在可见光红光波段有很强的吸收特性,在近红外波段有很强的反射特性,这是植被遥感监测的物理基础。通过这两个波段测值组合得到指数,对土壤背景变化敏感,能较好地识别植被和水体。在植被处于中、低覆盖度时,该指数随覆盖度的增加而迅速增大,当达到一定覆盖度后增长缓慢,所以适用于植被早、中期生长阶段的动态监测。

AI算法实现

通过机载可见光影像获取,AI分割分析,可快速提取疫情区域,并结合定位算法,提取疫区植被经纬度,通过GIS地图融合,形成疫情一张图,高效摸排疫情现状,辅助管理员进行针对性处置。

可获取这个区域本时段植被分布情况以及植被覆盖比值。鉴于这种情况,我们对这个区域植被作定期监测,以指数作为参评标准,这样可以得到植被长期的发育状况,作为产量评估和虫害评估的主要依据,对时时的监测植被状况,提高植被的实际生长具有显著意义。

蜂巢航宇应客户要求顺利完成植被虫害监测任务:

识别松材线虫枯木数量,并定位到每一棵树的坐标。

蜂巢航宇无人机基于多光谱成像+AI系统技术对植被(包括农作物、经济作物、草场和森林等)的长势和病虫害监测有机动灵活、及时、快速、成本低廉、精确度高的优势,可以为农林业的信息化和现代化作出贡献。特别是提供及时准确的作物生长信息有益于合理使用肥料和农药,直接为改善和保护环境提供帮助。

蜂巢航宇科技(北京)有限公司是专门从事无人机及相关软硬件系统的自主开发、设计、生产、销售、技术培训与售后服务的专业化高科技公司。

公司具备提供无人机系统综合解决方案的能力,涵盖领域包括:平台总体设计、气动力设计、隐身设计、复合材料结构设计、航电及控制系统研制、任务载荷系统研制、系统综合集成、总装联调及试验试飞等,具备完备的无人机系统研发技术和能力。

公司拥有一支以高水平技术带头人为核心的研发团队,凝聚力强、创新力强,有多年大型国企研发经验。技术团队由莫斯科航空学院、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、西北工业大学等知名航空院校专业技术人才和航空工业、航天科工、航天科技、中科院、中电科等院所相关领域技术专家共同组成。

致力打造行业第一无人机系统及服务提供商

业务总体涉及反恐监测、部队训练、边境巡逻、环境监测、航空遥感、农林植保、管线巡查、战场态势感知、防火监测等诸多专业、行业,蜂巢航空致力于向军方和行业用户提供高品质可靠实用的无人机系统解决方案,致力于打造行业无人机系统及服务提供商。

公司总部坐落于北京丰台区总部基地,丰台科技园赛欧广场,目前拥有700多平米的现代化办公场所。在河南安阳设立了生产测试基地,拥有共2000余平米的办公区、展厅和生产车间,作为研发、生产和测试基地。生产制造和作业服务基地,坐落在山东省新泰市开发区天地产业园,拥有产品展示厅、加工和组装车间、备品仓库1000多平米。

在上海、深圳、广州、浙江、呼和浩特、成都等地均设立了分支机构,承接各地相关业务及作为该地区的技术支持。

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