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驚人的3D打印高光譜成像儀可以安裝在無人機上

來源：narkii 瀏覽數(shù)：
責(zé)任編輯：六月芳菲時間：2018-03-02 14:14

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[導(dǎo)讀]可以提供先進的成像能力。

挪威的一個研究小組開發(fā)了一種低成本的3D打印高光譜成像儀，可以安裝在無人機上，為他們提供先進的成像能力?！豆鈱W(xué)》雜志上的一項研究詳細介紹了如何制作高光譜成像儀，售價約為700美元，這比現(xiàn)有的同類工具便宜得多。

(圖片:Joao Fortuna /挪威科技大學(xué))

對于那些不熟悉的人來說，高光譜成像設(shè)備和你可能習(xí)慣的彩色照相機并不是完全不同的，除了使用三種顏色(RGB)之外的顏色陣列，他們可以檢測到數(shù)百種顏色。

這種能力意味著“高光譜圖像的每一個像素都包含了覆蓋整個可見光譜的信息。”在實踐中，這些成像設(shè)備可以用于精確的檢測應(yīng)用，例如分析海洋的顏色梯度，以檢測有害藻類。

然而，一般來說，這些高質(zhì)量的成像設(shè)備往往要花費數(shù)萬美元——這使得它們大多難以接近——而且往往伴隨著笨重的外殼。

這就是為什么當(dāng)我們聽說一個700美元的3D打印高光譜成像儀時，我們幾乎不相信它。但你瞧，它確實存在，而且它不僅便宜而且DIY，而且重量輕，而且足夠緊湊，可以安裝在無人機上。

“我們制造的儀器可以非常有效地用于無人機或無人飛行器獲取光譜圖像，”該項目負責(zé)人弗雷德·西格尼斯(Fred Sigernes)在挪威斯瓦爾巴大學(xué)(UNIS)的大學(xué)中心解釋道。“這意味著高光譜成像可以用來繪制大面積的地形，例如，不需要租用飛機或直升機來攜帶昂貴的大型儀器。”

據(jù)報道，該研究團隊使用了一臺桌面3D打印機，為該設(shè)備的光學(xué)設(shè)備制造定制支架。根據(jù)Sigernes的說法，該團隊選擇使用塑料3D打印而不是金屬來減少時間和成本。

“用塑料進行3D打印是不貴的，而且對于制作復(fù)雜的部件非常有效，比如需要將光柵分散開的那一塊。”我可以打印幾個版本，然后試用它們。”他說。研究人員說，在這條線上，金屬將被考慮使這個裝置更耐用。

該設(shè)備的光學(xué)部分是基于“推-掃帚技術(shù)”，這種方法使用詳細精確的行掃描來合成光譜圖像。研究人員增加了一個穩(wěn)定系統(tǒng)，讓成像器安裝在無人駕駛飛機上，這樣就會破壞圖像的穩(wěn)定性。

Sigernes補充說:“推掃超光譜成像儀通常需要昂貴的定向穩(wěn)定。”“然而，你現(xiàn)在可以購買非常便宜的、基于陀螺儀的電子穩(wěn)定系統(tǒng)。這些新系統(tǒng)的出現(xiàn)使我們能夠制造廉價的高光譜成像儀。

重量僅為半磅的輕質(zhì)3D打印設(shè)備使用了一架10月的無人機進行測試。在兩軸電子穩(wěn)定裝置的幫助下，低成本的高光譜成像儀被報道“表現(xiàn)良好”，成功地探測到它下面的不同景觀元素。

在另一項實驗中，研究人員使用了三軸穩(wěn)定器，并將3D打印成像儀移到電腦屏幕前，用一個水果盤顯示。他們說，這一掃描結(jié)果在22秒內(nèi)就產(chǎn)生了571個spectograms。

目前，研究團隊正在致力于提高成像設(shè)備的靈敏度，因為它不如那些昂貴的成像設(shè)備那樣強大。“使用高光譜成像儀獲得的數(shù)據(jù)有很多種方法，”西格內(nèi)斯總結(jié)道。“通過降低這些儀器的成本，我們希望更多的人能夠使用這種分析技術(shù)并進一步發(fā)展。”

cr.3ders

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