应用案例
2025年机载多光谱相机选购指南
发布时间:2025-12-11
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一、市场主流品牌盘点:技术实力与产品矩阵解析

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(一)头部品牌:彩谱科技——全场景适配的技术标杆

作为国内多光谱成像领域的领军企业,彩谱科技依托浙江大学、中国计量大学等高校的博士研发团队,累计获得项专利,研发实力强劲。其核心产品FS-500系列与FS-50系列,针对不同作业场景形成精准覆盖。FS-500系列主打精度与效率平衡,采用4通道多光谱和1个RGB组合,RGB有效像素高达1190万,标配双红边植被敏感波段,支持400-1000nm波段自主定制,配合大疆Pilot系统可实现机上实时反射率计算,尤其适合农作物长势监测与精准施肥作业。FS-50系列则以高通道灵活性见长,提供30-180个光谱通道选择,光谱分辨率达2.5-3.5nm,专为大疆M400平台定制,在水体富营养化监测中可构建水质分析模型,精准定位污染源,是复杂环境监测的优选方案。

(二)国际新锐:FigSpec——光谱分辨率与成像速度双优

FigSpec品牌在光谱细分领域表现突出,其FS2X系列波长分辨率优于2.5nm,支持1200个光谱通道,能精准分辨矿物光谱特征与植被健康状况,ROI处理时帧率3300Hz,适配农业病虫害实时监测、工业生产线质量检测等动态场景。FS-6B机载全光谱相机集成VISNIR和SWIR系统,光谱覆盖拓展至400-2500nm,可精准反演总氮、总磷等水质参数,在城市黑臭水体排查中能清晰区分污染等级,技术优势显著。

(三)专精领域代表

汉谱精仪聚焦高精度光谱探测,其FS60-UC系列在水体污染物监测中表现优异,覆盖400-1000nm波段,支持1200个光谱通道并行采集,适配大疆M400无人机,单人即可操作,降低使用门槛,满足行业监测标准。佰腾电子侧重工业检测,设备环境适应性强,可在高温多尘环境稳定运行,与产线自动化系统联动,适合电子元器件缺陷识别等场景。

二、核心技术参数解析:如何看懂相机“硬实力”

(一)光谱性能:通道数与分辨率决定数据价值

光谱通道数是多光谱相机的基础指标,直接关联物质识别能力。在农业监测领域,若仅关注作物健康与基本生长态势,4-6通道相机足以捕捉关键波段信息,如红光、近红外光用于计算归一化植被指数(NDVI),评估作物叶绿素含量与生长活力。但在复杂环境监测中,30+通道的机型优势尽显。以水质监测为例,不同污染物在光谱上有独特吸收峰,高通道数相机能采集更全面光谱数据,构建精确水质分析模型;矿产勘探时,可区分不同矿物种类与含量,助力精准找矿。

光谱分辨率则决定相机对细微光谱差异的捕捉能力,单位为nm。数值越小,相机分辨光谱的能力越强。如彩谱FS-50系列达2.5nm,在植被监测中,能敏锐分辨叶绿素a、b吸收峰差异,精准评估植物光合能力;水质监测时,可识别不同污染物的特征光谱,像蓝藻爆发时藻蓝蛋白的光谱特征,为污染预警提供依据。

波段覆盖范围影响应用广度。常规400-1000nm覆盖可见光与近红外波段,满足多数农业、林业与基础环境监测。拓展至短波红外(1000-2500nm)后,土壤有机质中的碳、氮等元素在该区间有特征吸收,有助于评估土壤肥力;矿物成分分析中,可区分不同矿石种类,提升勘探精度,如FigSpec的2500nm覆盖机型在矿产调查中发挥关键作用。

(二)成像能力:像素与同步性影响数据精度

像素是成像清晰度的关键。多光谱相机建议选择1Mpx以上像素,确保地物光谱信息完整采集;RGB相机像素达8Mpx+,提供清晰彩色影像,便于直观判读与空间定位。在农田监测中,高像素多光谱相机可分辨单株作物健康状况,RGB相机清晰呈现农田布局与作物形态,为综合分析提供全面数据。

量化位数反映光谱数据动态范围。12bit相机可记录4096(2^12)个灰度等级,16bit则达65536(2^16)个。高量化位数使相机在不同光照条件下精准捕捉光谱差异,如彩谱FS-500的12bit量化,在早晚光照变化时,仍能准确记录植被光谱,避免信息丢失,提升分析可靠性。

同步成像速度关乎作业效率与数据质量。高速同步技术可在无人机高速飞行时,确保各通道图像同时采集,避免运动模糊与数据错位。在大面积农田测绘、河流快速监测中,快速同步成像可获取连续、准确数据,减少飞行次数,提升作业效率。

(三)适配性:平台兼容性与数据处理生态

适配主流无人机平台是选型关键。大疆M400以稳定性、高精度定位与强大飞控系统占据市场主导,优先选择适配机型可即插即用,减少硬件调试与兼容性问题。如彩谱FS-500、FS-50系列专为大疆平台定制,通过X-Port接口实现供电与数据传输,配合DJIPilot软件,操作便捷,保障作业流畅性。

数据处理生态影响后期分析效率。兼容主流地理信息处理软件,便于数据融合与专业分析。配套实时预览软件,作业现场可实时查看图像质量与数据效果;自动拼图软件将飞行采集的海量图像快速拼接成完整地图,节省人工拼接时间;内置指数计算工具,如NDVI、EVI等植被指数一键生成,加速数据处理流程,为决策提供及时支持。

三、典型场景应用对比:按需选择更高效

(一)精准农业:从长势监测到产量预估

在精准农业领域,及时了解农作物的生长状况是实现高产稳产的关键。机载多光谱相机通过捕捉不同波段的光反射信息,为农业生产提供了精细化的数据支持。彩谱FS-500在这方面表现出色,其独特的双红边配置,对植被生长状态的监测十分敏锐。在实际作业中,利用FS-500获取的数据,可快速生成归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)图谱。这些图谱就像农作物的“健康体检报告”,清晰地展示出作物的叶绿素含量、水分状况等信息,种植户可以据此精准判断哪些区域需要灌溉、哪些地方需要施肥,避免资源浪费,提升农作物的品质和产量。

对于大面积农场而言,作业效率至关重要。彩谱FS-50系列的高通道灵活性与高分辨率优势尽显。在120米飞行高度下,它能实现2.8cm的地面分辨率,如此高的分辨率使得相机能够精准识别单株作物的病害。想象一下,在一片广袤的麦田里,FS-50系列无人机快速飞过,便能将每一株小麦的健康状况尽收“眼”底,及时发现锈病、白粉病等病害的早期症状,为种植户争取宝贵的防治时间,保障粮食安全。

(二)环境监测:水质溯源与生态评估

环境监测是多光谱相机的另一大重要应用领域,尤其是在水质监测和生态系统评估方面。水体富营养化是当前水环境面临的主要问题之一,严重影响水生态平衡。汉谱精仪FS60-UC凭借其高光谱分辨率,在这场“水质保卫战”中发挥关键作用。它可以精准区分水体中的总磷、氨氮等成分,配合1920像素大靶面传感器,一次飞行就能获取300个波段的数据。这些数据如同解开污染谜题的钥匙,帮助环境监测人员快速定位污染源,制定针对性的治理方案。例如,在某城市河流监测中,FS60-UC通过分析光谱数据,准确找到了因工业废水排放导致的污染源头,为河流生态修复提供了有力依据。

在湿地、森林等生态系统评估中,宽波段覆盖的机型更具优势。FigSpecFS-6B的全光谱系统,光谱覆盖范围从可见光延伸至短波红外,达400-2500nm。在湿地监测中,它可以通过分析植被在不同波段的反射特征,精确计算植被覆盖度,评估湿地生态系统的健康程度;在森林监测中,利用其获取的光谱数据,能够准确估算森林生物量,了解森林生态系统的碳汇能力,为生态保护和气候变化研究提供关键数据支持。

(三)矿产勘探:矿物光谱特征精准捕捉

矿产勘探工作通常在复杂恶劣的环境中进行,这对机载多光谱相机的性能提出了高要求。彩谱FS-50系列通过了严苛的环境测试,具备出色的耐高低温、抗粉尘能力,能够在矿区的恶劣条件下稳定运行。同时,其配备的512G固态硬盘,为大量勘探数据的安全存储提供了可靠保障,不用担心数据在采集过程中丢失。

不同的矿石在光谱上具有独特的特征,这是多光谱相机进行矿产勘探的重要依据。彩谱FS-50系列的400-1000nm波段定制能力,使其能够精准识别铜矿、多金属矿等不同矿石的特征光谱。在青海、云南等地的矿产勘探实战中,FS-50系列相机已经得到了充分验证。它帮助勘探人员快速锁定潜在矿区,提高勘探效率,降低勘探成本,为我国的矿产资源开发提供了强大的技术支持,在保障国家资源安全方面发挥着重要作用。

、按需匹配,让光谱数据发挥最大价值

在机载多光谱相机的选择上,没有绝对的“最好”,只有最适配需求的“最优解”。从精准农业的作物健康洞察,到环境监测的生态数据守护,再到矿产勘探的资源精准定位,不同行业的需求如指纹般独特,而相机的技术性能则是解锁这些需求的密码。

光谱通道数、分辨率、成像能力等参数,如同相机的“硬件实力”,决定了数据采集的精度与广度;平台兼容性、数据处理生态等因素,则像是相机的“软件配套”,影响着数据应用的流畅度与效率。在预算、场景与服务的三重考量下,彩谱科技凭借全面的技术实力、本土化的贴心服务,成为各行业的综合优选;FigSpec、汉谱精仪等品牌在细分领域的深耕细作,也为特定场景提供了专业之选。

当我们精准匹配需求与相机特性,就能让每一次飞行采集的光谱数据,转化为推动行业发展的关键决策依据,开启从经验驱动到数据驱动的智能变革。

 


高光谱相机系列

  • 机载全光谱高光谱相机FS-6B
    机载全光谱高光谱相机FS-6B
    全波段机载高光谱成像系统的光谱范围:400-2500nm,集成VISNIR和SWIR两 套高光谱相机,其中VISNIR(400-1000nm)空间通道达1920,光谱通道达1200,光谱分辨率优于2.5nm,SWIR(900-2500nm)空间通道达640,光谱通道达250,光谱分辨率优于10nm。整套设备采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面阵列相机结合、消色差镜头、超轻机身材料满足伪装与反伪装军事领域,土壤成分检测,矿石勘测、现代精细农业林业等生态环境监测应用的需求。
  • 高光谱相机(线扫描)FS1A系列
    高光谱相机(线扫描)FS1A系列
    彩谱高光谱相机(线扫描)FS1A系列,光谱范围 900-2500nm,波长分辨率≤10nm,含≥250个光谱通道、≥640个空间通道,采用MCT探测器与斯特林制冷,帧频 200fps,接口为USB3.0,兼容spe、hdr等数据格式。广泛应用于成分识别、农产品质量分析、无损岩心扫描、文博检测等领域,拥有自主知识产权。
  • 全光谱高光谱成像仪FS-2A
    全光谱高光谱成像仪FS-2A
    FigSpec®系列成像高光谱相机采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面 阵列相机、结合内置扫描成像及辅助摄像头技术,解决了传统高光谱相机需外接推 扫成像机构及调焦复杂等难以操作的问题。可与标准C接口的成像镜头直接集成实现光谱影像的快速采集。
  • 智能机载高光谱机巢系统
    智能机载高光谱机巢系统
    在国家大力推进生态环境监测网数智化转型的战略背景下,生态环境部发布的《国家生态环境监测网络数智化转型方案》明确提出,要以无人运维、智能采样、黑灯实验室、立体遥测为标志,在重点区域率先探索新一代监测网络。彩谱科技积极响应政策号召,凭借深厚的技术积累与敏锐的市场洞察力,重磅推出智能机载高光谱机巢系统,以创新科技赋能生态环境监测,为行业带来全新解决方案。
  • 工业在线高速短波红外高光谱相机
    工业在线高速短波红外高光谱相机
    FS-19S/19M/19X是彩谱专为工业分选领域推出的在线高速短波红外高光谱相机,其高频率特点满足工业领域对扫描速度的要求,坚固的结构和紧凑的机身也使其安装场景更加灵活。
  • 日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    日光诱导叶绿素荧光(SIF)高光谱测量系统
    彩谱科技最新推出的应用于日光诱导叶绿素荧光(SIF)探测的FS-SIF系列高光谱测量系统,包括:线扫描高光谱相机(FS-SIF-1A) ,成像高光谱相机 (FS-SIF-2A)和高光谱无人机系统(FS-SIF-6A)。该产品是目前国际领先的高光谱SIF测量设备,采用创新性的专利光路和超高灵敏度探测器,具备极高的光谱分辨率(0.3nm)、超高的信噪比(600:1)。
  • FS-500/600/620多光谱相机
    FS-500/600/620多光谱相机
    FS-500由4通道多光谱和1个RGB组合,RGB有效像素高达830万。FS-600具有6通道多光谱,有效像素可以达到130万像素。FS-620由4通道多光谱、1个RGB和1通道热红外LWIR组合。
  • FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100/9200/9300手持式地物光谱仪
    FS-9100常规手持式地物光谱仪,波长范围为300~1100 nm,具有性价比高,测量快速、准确,操作简单等特点,适用于植被研究、林业科学、农业调查等各领域应用。FS-9200除了常规手持式地物光谱仪的功能外,波长范围拓宽至300~1700nm,电池续航时间更久,还可以用于水体研究、气候变化研究和生态系统中,用于监测水体的质量和变化,以及研究气候变化对生态系统的影响。FS-9300地物波谱仪波长范围为300~2500nm,可搭配瞄准式手枪、接触式手柄等配件使用,拥有更多功能,适用于更多场景。
  • VIS-NIR-SWIR高光谱分析系统
    VIS-NIR-SWIR高光谱分析系统
    VIS-NIR-SWIR(400-1700nm)高光谱分析系统单传感器光路实现(400-1700nm)高光谱探测;光谱分辨率小于18nm ;空间分辨率640;
  • 无人机高光谱激光雷达测量系统 FS64-UCR
    无人机高光谱激光雷达测量系统 FS64-UCR
    FS60-UCR系列无人机高光谱激光雷达测量系统是一款多功能无人机检测设备,集激光雷达和高光谱成像为一体,获得激光雷达和高光谱图像数据。
  • 便携式高光谱相机FSIQ系列
    便携式高光谱相机FSIQ系列
    FigSpec®FSIQ系列便携式高光谱相机是一款内推扫高光谱相机,波长范围400-1700nm,光谱分辨率(FWHM)可达2.5nm,空间分辨率高达1920*1920,光谱通道数量高达1200,通过5寸触摸屏显示和操作,分辨率1280*720主要功能工作模式:高精度成像测量模式、PC操控模式、线扫描模式用户调整:用户可以对曝光时间,合并方式,ROI区域进行
  • 云台高光谱测量系统
    云台高光谱测量系统
    FS系列云台高光谱测量系统是结合高光谱相机和云台设备的测量系统,可实现对拍摄区域的实时监控,支持自动扫描,网络连接。可应用于河道、湖泊、林业、农业、塔基等基于高光谱技术的分析检测领域产品特点光谱范围:390-1010nm光谱通道数:1200光谱分辨率:2.5nm云台水平范围:360°云台垂直范围:正90°~负90°网络连接:支持
  • FS-50系列多光谱相机
    FS-50系列多光谱相机
    FigSpec FS-50系列是彩谱科技公司推出的新一代无人机载多光谱相机,适配大疆M400飞行平台,具有30-180个光谱通道,2K分辨率。 满足精准农业、军事国防和国土安全、灾害防治林业监测、河湖生态、目标识别等多种行业应用需求。一、产品特点●超高光
  • 高光谱相机(线扫描) FS1X系列
    高光谱相机(线扫描) FS1X系列
    FigSpec®FS1X系列高光谱相机包含可见光(400-700nm)、可见光近红外(400-1000nm)、可见光近红外短波红外(400-1700nm)、短波红外(900-1700nm)、短波红外(1400-2500nm)5种光谱区域,广泛应用于印刷,纺织等各种工业制品的表面颜色纹理检测(颜色测量单像素重复性可达dE*ab<0.1),成分识别,物质鉴别,机器视觉,农产品品质等领域。
  • 成像高光谱相机 FS2X系列
    成像高光谱相机 FS2X系列
    FigSpec®系列成像高光谱相机采用高衍射效率的透射式光栅分光模组与高灵敏度面阵列相机、结合内置扫描成像及辅助摄像头技术,解决了传统高光谱相机需外接推扫成像机构及调焦复杂等难以操作的问题。可与标准C接口的成像镜头或显微镜直接集成,实现光谱影像的快速采集。可见光/近红外:· 光谱范围:400-1000

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