为了满足多旋翼植保无人机悬停、定速飞行2种作业模式下近地遥感的需求,该文设计了一套液晶光谱成像装置.首先,通过硬件、软件开发,实现了装置采集模块、控制模块和通信模块3部分的协同工作.其中,采集模块由16位CCD灰度相机、消色差镜头、液晶可调滤光器以及UV镜组成,控制模块由微电脑处理器和USB连接器组成,通信模块由数传、北斗定位系统和地面工作站组成.由5V3A电源供电.开发相应软件实现各硬件模块之间的协同控制,以及数据处理的功能.数据处理功能既可用于拍摄前装置的参数调节,又可单独用于光谱图像分析.基于本装置的数据采集方法,实现了光谱图像采集与旋翼无人机2种飞行模式的匹配.通过室内模拟飞行试验和田间试验,对装置性能进行测试.结果显示装置可获得清晰的光谱图像,光谱范围400～720 nm,光谱间隔最高可达到2 nm,空间分辨率1392×1040,且光谱连续平滑、特征稳定可靠.本装置基于面阵分光原理,采用密接耦合光路设计、核心器件同步触发技术,结构紧凑、抗震性好、稳定度高,适合植保作业,有望应用于精准农药喷施、作物处方图生成等多个领域.
无人机 遥感 高光谱技术 液晶光谱成像装置