无人机装上“火眼金睛”,农业病虫害难遁形 高新区长光禹辰自主研发国内首款量产6通道多光谱相机在多行业大显身手

高新企业巡礼

文/图半岛记者胡蕾(署名除外)

安装一台“黑盒子”后,无人机飞过农田,作物的出苗率、营养状况等信息尽在掌握；飞过河流,水体富营养化、污浊度等异常区域能被识别；飞过海域,海上溢油范围、扩散轨迹能快速确定······1月8日,青岛高新区企业长光禹辰信息技术与装备(青岛)有限公司(以下简称“长光禹辰”)自主研制的MS600Pro多光谱相机正式发布,这款堪称“火眼金睛”的高科技产品受到广泛关注。

长光禹辰公司。

国内首款6通道多光谱相机

在长光禹辰公司,记者见到了MS600和MS600Pro这两款姊妹产品,据介绍,MS600这款多光谱相机的重量只有170克,特别轻便,能够搭载在各种无人机平台上；而MS600Pro属于MS600衍生产品,专为大疆的行业用户而定制。MS600系列多光谱相机虽然小巧,但它却拥有6个镜头,在设备的上方,这6个镜头整齐排列,长光禹辰副总经理李先峰告诉记者,每个镜头对应着一种光谱波段,能够获取该特定波段的光谱信息,根据产品使用的领域及客户需求不同,所需的波段也不尽相同,产品可以实现在17个波段中任选6个。

什么是多光谱相机?李先峰给记者做了个简单的“科普”。多光谱照相是指在可见光的基础上向红外光和紫外光两个方向扩展,并通过各种滤光片或分光器与多种感光器件的组合,使其同时分别接收同一目标在不同窄光谱带上所辐射或反射的信息,即可得到目标的几张不同光谱带的照片。简单来说,不同物体都有着不一样的光谱特征,而光谱相机就是利用各种光学仪器将这种特征识别出来,从而确定物体的位置、分布情况等。

相比较于卫星和大型航空遥感成本高、空间分辨率低、重访周期长、辐射传输受大气影响等缺点,轻小型的无人机遥感平台具有机动灵活、操控简易、成本低等优点。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、生态、环境等领域的需求也越来越大。长光禹辰的MS600系列多光谱相机,填补了中国量产型行业多光谱相机的空白,打破了同类仪器一直被国外垄断的局面,解决了中国多光谱成像技术无法大规模应用于民用行业中的痛点。

6通道多光谱相机。

光谱图根据算法重新着色后可以展示植物生长状态(企业供图)

公司团队(企业供图)

用多光谱实现“所见即所得”

“实力派”研发团队助力中国智造

不同于普通相机拍摄的实景图,多光谱相机拍摄获取的是一张张对应光谱波段的黑白图像,需要通过应用算法着色成图。李先峰向记者展示了几张罂粟搜查与取证的对比图,普通的航拍图上,乡村房屋和院子清晰可见,但院中红花绿色的植物众多,是否有违法种植的罂粟无法确定,还需要执法人员到现场进行核实。而在另外几张黑白的光谱图上,有不少小亮点,李先峰介绍,这些就是针对可疑植物与其他植物光谱反射特性的差异,利用多光谱相机通过“普查”,快速缩小疑似区域,再利用高倍率摄像机配合,就能实现最终的确认和取证。

“如果用传统的勘察方式,花费大量人力、物力不说,还很有可能错过最佳执法时机。”李先峰介绍,利用多光谱相机的“火眼金睛”,即使只种植了2株罂粟,也能被识别出来。将多光谱相机搭载在无人机上,每小时可以完成300亩面积的巡查。

“光学成像技术其实已经很成熟了,重点是如何结合各行业需求进行具体应用。”李先峰介绍,在满足客户使用需求的同时,公司也在尽可能降低成本,“让每一个用户用得起,用得好”是长光禹辰的不懈追求。

提起浒苔,相信许多青岛人记忆犹新,前些年“去青岛看草原”的吐槽犹在耳畔。李先峰介绍,多光谱相机在浒苔这类海洋污染预警方面也大有“用武之地”。“在青岛这类沿海城市,夏季容易爆发浒苔等微生物污染,等到污染大规模爆发再来治理难度会非常大,而利用多光谱相机可以进行前期勘测,在浒苔尚未大规模爆发时,光谱数据的异常就能提醒我们及时采取措施。”李先峰说。

随着多光谱相机在越来越多的行业得到应用,长光禹辰在业界的知名度也不断提高。这家位于高新区中科研发城的高新技术企业成立于2017年6月,由中科院长春光机所和青岛高新区共同投资设立。据介绍,公司现有员工20余人,研发人员比例85%,其中高级职称人员超过20%,硕士及以上学历人员近80%。

目前,长光禹辰面向应急遥感、安全管控、光谱探测三大领域的装备和应用需求,致力于为政府部门、行业用户和科技工作者提供三大解决方案,分别是应急信息获取、传输、处理、分析及应用的全流程解决方案,“事前智能感知,事中精确处置,事后完整取证”的多尺度安防解决方案,以及先进光谱技术在农业、生态等领域的应用解决方案。

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