2024年1月10日,国家农业信息化工程技术研究中心正式发布了自主研发的首款国产视频高光谱与点云“图-谱合一”传感器(iSpectrum5D H41),并举办了2024年首场无人机遥感表型产学研交流会。
该活动是农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验2024年新年来首场学术活动,实验室主任杨贵军研究员主持了会议。会上,研发骨干杨浩副研究员详细介绍了新型传感器的具体情况。中国农业大学的马韫韬教授做了题为《高通量大田作物三维表型获取、解析与应用》的精彩报告,分享了其团队在无人机田间表型的系统前沿工作,中国农业科学院作物科学研究所金秀良研究员做了《作物表型组学技术研究与应用》报告,介绍了其作物表型组学研究创新团队的最新研究进展,两位领域专家高度认可该传感器的技术创新。来自科迪华、安洲科技、数字绿土、杰睿生物等育种产业界的公司认为,该传感器具有较大的技术优势,具备市场竞争力,纷纷表达了合作推广意向。
该传感器研发受到十四五国家重点研发项目“大田环境作物信息传感器与表型平台创制”等项目的支持,围绕“种子”这个核心要害,针对当前育种表型高端装备主要依赖进口、作物结构形态和生理生化表型时空不统一等问题,研发了首款无人机载的国产视频高光谱与点云“图-谱合一”传感器,该传感器采用国产化像元级光谱滤光的快照式阵列分光技术,并创新性突破多谱段光路共用技术和共孔径一体化精密装调技术,实现单镜头450nm~900nm光谱范围内41个谱段的视频级高速同步成像,将高光谱和激光雷达一体化整机的体积做到业界最小;
同时采用独特的三面塔镜扫描结构激光雷达,每秒产生200~300个激光剖面,绝对空间位置精度优于3厘米;此外还攻克了激光雷达、成像高光谱仪及定位定姿传感器的时间同步技术难题,实现了无人机等移动平台上三维点云和高光谱图像的高精度图-谱融合,几何测量精度优于1个像素,为农作物育种表型技术从“室内”走向“室外”、从单一“形态结构”走向“功能-结构”表型协同解析提供了支撑。
国家农业信息化工程技术研究中心定量遥感团队在赵春江院士悉心指导下,二十年来一直致力于智慧农业与农业遥感研究,尤其自主研发的多载荷农业无人机遥感定量解析技术,在北京、江苏、山东、河南、河北、安徽、黑龙江、宁夏等地开展无人机遥感表型获取技术应用示范,飞行近2万余架次,覆盖面积超过20万亩,为隆平高科、先正达育种、中化MAP、中华保险、中国平安、建设银行、航天宏图、欧比特等大型涉农企业提供核心技术支撑。
新型视频高光谱与点云“图-谱合一”传感器iSpectrum5D 校飞成功