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深圳推廣多光譜相機rededge-m在農業(yè)域應用
閱讀：1862 發(fā)布時間：2018-2-8深圳推廣多光譜相機rededge-m在農業(yè)域應用
隨著“無人機+”時代的不斷深入，無人機產業(yè)可以應用到各行各業(yè),，小到消費的航拍攝影,，大到無人機的行業(yè)應用。人們讓無人機搭載高分辨率CCD相機,、熱紅外相機,、多鏡頭相機等各種傳感器系統(tǒng)獲取數據，從而滿足航拍,、電力巡線,、建模等行業(yè)的需求。
理論基礎
農業(yè)上使用的無人機種類繁多,，有無人直升機,、固定翼無人機、多旋翼無人機等多種機型,。伯鐳選用的是多旋翼無人機輔助作業(yè),，優(yōu)勢如下：
1)相對無人直升機，多旋翼操作簡單,，成本低;
2)相對于固定翼無人機,，多旋翼無人機可以根據需要調節(jié)飛行速度，載荷相對大些,，可以根據需要搭載各種傳感器;
3)多旋翼無人機飛行速度可控,，飛行高度可調且可以低空飛行，同時多旋翼無人機不受起飛降落場地的限制,，飛行載荷較大,，可同時搭載多種農用傳感器。
本次農情監(jiān)測搭載的多光譜相機總共有五個鏡頭,，分別對應近紅外,、紅光、綠光、紅邊,、以及RGB合成,。根據采集的數據選擇歸化差分植被指數(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)來綜合反映冬小麥的生長分布和覆蓋情況。
植物葉面在可見光紅光波段有很強的吸收特性,，在近紅外波段有很強的反射特性,，這是植被遙感監(jiān)測的物理基礎。通過這兩個波段測值組合得到的NDVI指數,，對土壤背景變化敏感,，能較好地識別植被和水體。在植被處于中,、低覆蓋度時,，該指數隨覆蓋度的增加而迅速增大，當達到定覆蓋度后增長緩慢,，所以適用于植被早,、中期生長階段的動態(tài)監(jiān)測。
NDVI = (ρNIR-ρR)/(ρNIR+ρR)
式中：ρNIR是近紅外波段的反射率,，ρR是紅光波段的反射率,。可見光紅光波段(0.58-0.68μm)位于葉綠素吸收帶,，近紅外波段(0.75-1.10μm)位于綠色植物光譜高反射區(qū),。
NDVI取值范圍：-1～1,，NDVI值近似為0表示無植被的裸土區(qū);NDVI正值表示有植被覆蓋,，且隨覆蓋度增大而增大，大于0.7表明該區(qū)域植被密度較高;而地面覆蓋云,、雪區(qū)域NDVI是負值,。NDVI是植物空間密度和植物生長狀態(tài)的*指示因子，與植被覆蓋的分布密度呈線性相關關系,，般應用于檢測植被生長狀態(tài),、植被覆蓋等域。
實際應用
伯鐳工程師根據客戶需求拍攝監(jiān)測區(qū)域(57畝),，每個鏡頭124張照片,，共計620張。將拍攝數據導入后處理軟件Pix4D,，可以得到測區(qū)RGB合成正射影像圖,，以及各個波段的反射地圖和指數圖。
根據不同需要可以將波段進行組合計算得到植被指數,，這邊計算的是NDVI指數圖,。結合圖表可以看出：紅色區(qū)域表示有水區(qū)域，接近0值部分是道路和裸土，左邊綠色較密集區(qū)域植被覆蓋較好,，右邊部分由于冬小麥正處于出苗期,，葉面積小，NDVI值較小呈現(xiàn)土黃色,。
