1.一種溢油監(jiān)測(cè)的機(jī)載高光譜成像系統(tǒng),其特征在于:
包括:高光譜成像光譜儀、數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備、GPS輔助慣導(dǎo)、GPS天線、減震平臺(tái),
其中所述高光譜成像光譜儀通過網(wǎng)口與所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備連接,將拍攝的航道水域高光譜圖像數(shù)據(jù)通過網(wǎng)口傳輸并存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備中,同時(shí)所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備控制所述高光譜成像儀的工作狀態(tài);
所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備通過GPIO接口與機(jī)上飛控制系統(tǒng)相連接,接收飛控系統(tǒng)發(fā)來的指令,控制所述高光譜成像光譜儀的開啟和關(guān)閉及高光譜數(shù)據(jù)的存儲(chǔ);
所述GPS輔助慣導(dǎo)通過RS232串口與所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備相連接,將記錄飛機(jī)的飛行姿態(tài)和位置信息,并且與光譜數(shù)據(jù)同步傳輸給所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備,用于后續(xù)的光譜圖像數(shù)據(jù)處理;
所述高光譜成像光譜儀、所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備、所述GPS輔助慣導(dǎo)、安裝在所述減震平臺(tái)上,所述GPS天線安裝在飛機(jī)頂端或尾端的機(jī)殼外面,通過SMA接口連接到所述GPS輔助慣導(dǎo)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溢油監(jiān)測(cè)的機(jī)載高光譜成像系統(tǒng),其特征在于:所述高光譜成像光譜儀的鏡頭方向垂直向下或傾斜放置,而GPS輔助慣導(dǎo)需要沿飛行方向水平安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溢油監(jiān)測(cè)的機(jī)載高光譜成像系統(tǒng),其特征在于:
還包括電源,所述電源與所述高光譜成像光譜儀、所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備和所述GPS輔助慣導(dǎo)連接,并為其供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溢油監(jiān)測(cè)的機(jī)載高光譜成像系統(tǒng),其特征在于:
所述減震平臺(tái)由4個(gè)減震器和一個(gè)機(jī)械的轉(zhuǎn)接板組成,所述轉(zhuǎn)接板用于與飛機(jī)相連,通過機(jī)械連接接口與飛機(jī)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溢油監(jiān)測(cè)的機(jī)載高光譜成像系統(tǒng),其特征在于:
所述高光譜成像光譜儀、所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備、所述GPS輔助慣導(dǎo)、所述GPS天線通過安裝支架高度集成在所述減震平臺(tái)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溢油監(jiān)測(cè)的機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)的成像方法,其特征在于:包括下述步驟:
(1)S201、在飛行航道的溢油監(jiān)測(cè)區(qū)域,系統(tǒng)設(shè)備加電,所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備自動(dòng)開啟數(shù)據(jù)采集控制程序,檢查與所述高光譜成像光譜儀是否連接正常,檢查與所述GPS輔助慣導(dǎo)是否連接正常,然后等待飛機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)來的指令信號(hào);
當(dāng)檢測(cè)到飛機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)來的開始拍攝的指令時(shí),打開所述高光譜成像光譜儀和所述GPS輔助慣導(dǎo);同步接收并存儲(chǔ)所述高光譜成像光譜儀獲取溢油監(jiān)測(cè)區(qū)域的高光譜數(shù)據(jù)和所述GPS輔助慣導(dǎo)發(fā)來的飛行經(jīng)緯度位置信息及飛行姿態(tài)參數(shù),同時(shí)時(shí)刻監(jiān)測(cè)飛機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)來的指令信號(hào);當(dāng)收到飛機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)來停止拍攝指令時(shí),關(guān)閉所述高光譜成像光譜儀和停止接收所述GPS輔助慣導(dǎo)數(shù)據(jù);
(2)S202、對(duì)所述數(shù)據(jù)采集控制設(shè)備獲取的航道溢油監(jiān)測(cè)區(qū)域的高光譜圖像數(shù)據(jù)首先進(jìn)行光譜定標(biāo)、輻射校正,得到輻射校正后的航道監(jiān)測(cè)圖像,然后根據(jù)獲取的同步飛行經(jīng)緯度位置信息和飛行姿態(tài)參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行幾何校正,獲得幾何校正后的航道監(jiān)測(cè)圖像;
(3)S203、對(duì)幾何校正后的連續(xù)多幀高光譜圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接得到大面積的預(yù)處理后的航道監(jiān)測(cè)區(qū)域圖像;
(4)S204、采用高光譜圖像光譜分析技術(shù),不同物質(zhì)屬性的反射光所獲得的高光譜成像數(shù)據(jù)具有不同的光譜曲線,根據(jù)吸收峰特征曲線的不同識(shí)別相應(yīng)的物質(zhì)屬性;
對(duì)預(yù)處理后的航道監(jiān)測(cè)區(qū)域圖像數(shù)據(jù)在不同光譜段的光譜曲線分析來判斷航道是否有溢油以及溢油區(qū)域的精確確定。