[发明专利]一种艇载多光谱高清对地观测装置

说明书

本发明公开了一种用于艇载多光谱高清对地观测装置，包括减震单元负责消除震动对获取图像的影响；多光谱成像单元负责地面多光谱图像的获取；高清成像单元负责大幅面图像的获取；高清相机触发单元利用从惯性测量单元接收到的秒脉冲信号触发高清相机进行拍摄并记录采集时的位姿信息；通过惯性导航系统获取装置空间六自由度的位姿参数；利用图像存储单元对获取的多光谱图像实时存储，同时记录存储每帧图像的位姿信息；供电单元负责给除减震单元外的其它单元供电；上位机单元负责惯性测量单元的对准、多光谱相机参数的设置、多光谱图像的采集工作及对所获取图像配准互校正。本发明克服了传统多光谱高清设备无位姿信息、多光谱图像配准后无法准确效果评价的问题。

技术领域

本发明涉及一种艇载多光谱高清对地观测装置，通过对大面阵图象对多光谱配准图象进行校正，并提取出有用的观测信息，可满足牧场状况监测与变化检测、生态环境与生态灾害监测、数字化城市、水文环境、人居环境等多个侧面动态监测的需求，属于对地观测领域。

背景技术

传统的用于艇载的对地观测装置，只用一个数码相机，通过设定一定的时间间隔获取地面的序列图象，然后通过序列图象的配准生成大面积图象，这种方式只能满足简单测绘的要求，且对于图象配准的质量主要以人工评价为主。而对于有特殊要求如水质检测、牧草的病虫害检测、牧草的营养成分检测、牧草的长势检测等，通过简单的数码相机获取的图象无论从图象配准质量和需要监测的对象上都无法满足需求。迫切需要一种不仅能够获取植被、水的光谱信息，还能对多光谱图象配准质量进行检校的大面阵高清图象获取的艇载多光谱高清对地观测装置。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：面对传统艇载设备无法用于牧场状况监测与变化检测、生态环境与生态灾害监测、水文环境等多个侧面动态监测的难题，提出一种艇载多光谱高清对地观测装置。

本发明采用的技术方案为：一种艇载多光谱高清对地观测装置，该装置包括减震单元、多光谱成像单元、高清成像单元、高清相机触发单元、惯性测量单元、图像存储单元、供电转换单元和上位机单元；

所述减振单元是整个装置的对外连接和各单元的安装平台，包括带有用来安装除上位机单元外其它单元的安装底板、为降低因驱动系统振动而影响图像质量的减振器和承重底板；

所述多光谱成像单元负责地面多光谱图像的获取，包括用来固定四台相机的相机固定架、图象传感器和带有滤波片的镜头；

所述的高清成像单元负责大幅面图像的获取，包括用来固定哈苏相机的高清相机固定架、哈苏相机、镜头；

所述高清相机触发单元利用从惯性测量单元接收到的秒脉冲信号触发高清相机进行拍摄，并记录采集时的位姿信息；

所述惯性测量单元的负责位姿信息和PPS秒脉冲的提供，并通过输出PPS脉冲信号和NMEA协议数据传导给图像存储单元和高清相机触发单元，修正图像存储单元内部时钟，包括IMU、GPS天线；

所述图象存储单元为同时可以接收4路多光谱图象的无压缩存储器，并通过接收PPS秒脉冲，记录每帧图象的位姿信息；

所述供电单元，是给整个对地观测装置的用电模块供电，全部是DC/DC模块；供电单元通过不同接口给多光谱成像、高清成像单元、高清相机触发单元、惯性测量单元、图像存储单元、上位机单元供电；

所述上位机单元通过串口接收惯性测量单元的输出位置和姿态数据，并控制惯性测量单元和图象存储单元进行数据的采集和调试。

进一步的，所述的减振单元，安装底版由硬铝加工而成，并在其上加工了很多孔；减振器是钢丝绳减振器，在其上有四个螺栓孔，对外安装的螺纹孔间距是168mm，钢丝绳的直径是5mm，高度是60mm；承重底版由硬铝加工而成，四个对角的八个沉孔用来安装减振器。