驚人的3D打印高光譜成像儀可以安裝在無人機(jī)上

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

分享到：

[導(dǎo)讀]可以提供先進(jìn)的成像能力。

挪威的一個(gè)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(jī)上，為他們提供先進(jìn)的成像能力?！豆鈱W(xué)》雜志上的一項(xiàng)研究詳細(xì)介紹了如何制作高光譜成像儀，售價(jià)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(jī)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(gè)像素都包含了覆蓋整個(gè)可見光譜的信息。”在實(shí)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(fèi)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(gè)700美元的3D打印高光譜成像儀時(shí)，我們幾乎不相信它。但你瞧，它確實(shí)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(jī)上。

“我們制造的儀器可以非常有效地用于無人機(jī)或無人飛行器獲取光譜圖像，”該項(xiàng)目負(fù)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(jī)或直升機(jī)來攜帶昂貴的大型儀器。”

據(jù)報(bào)道，該研究團(tuán)隊(duì)使用了一臺桌面3D打印機(jī)，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(tuán)隊(duì)選擇使用塑料3D打印而不是金屬來減少時(shí)間和成本。

“用塑料進(jìn)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(gè)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(gè)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(xì)精確的行掃描來合成光譜圖像。研究人員增加了一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)，讓成像器安裝在無人駕駛飛機(jī)上，這樣就會破壞圖像的穩(wěn)定性。

Sigernes補(bǔ)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(jià)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(jī)進(jìn)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(bào)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(gè)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(gè)spectograms。

目前，研究團(tuán)隊(duì)正在致力于提高成像設(shè)備的靈敏度，因?yàn)樗蝗缒切┌嘿F的成像設(shè)備那樣強(qiáng)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(jìn)一步發(fā)展。”

cr.3ders

免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與納金網(wǎng)無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本站證實(shí)，對本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。

TAGS：3D打印