本款五波段林业多光谱相机以其高精度光谱成像和灵活部署能力，为森林生态监测、物候研究及林业资源普查等提供了专业级解决方案。相机集成快门CMOS传感器、同步多通道成像、高灵敏度滤光片、内置光照校正与GPS定位模块，能够在飞行平台或地面固定平台上实现无缝数据采集与远程传输。其核心优势包括五窄波段同步采集、16 位高动态范围、标定稳定性及易于集成，支持多种触发模式，可生成多种植被指数并与第三方分析软件兼容。以下内容详细介绍系统架构、功能原理、技术参数、典型应用、部署方案及数据处理等方面。
系统概述
该五波段多光谱相机设计为轻量级、模块化设备，可挂载于多旋翼、固定翼无人机或安装于地面观测支架。相机通过内部滤光片模块将波段划分为蓝（≈475 nm）、绿（≈560 nm）、红（≈668 nm）、红边（≈717 nm）和近红外（≈840 nm）五个通道，所有通道使用全局快门并可同时触发，确保在动态环境下图像无畸变、高度一致。16 bit 深度和 1280×960 px 分辨率能够提供丰富光谱信息与足够空间细节。
核心技术与监测原理
- 滤光高速快门同步成像
- 全局快门 CMOS 传感器可在 1 Hz 频率下同步触发各波段，无需后期对齐校正。
-
- 辐射校准与光照补偿
- 内置 DLS2 光照传感器与 GPS 模块，自动记录太阳角度与环境照度，实现每次采集自动辐射标定。
-
- 高动态范围与低信噪比
- 16 bit ADC 和 ≥5000:1 动态范围，捕捉强光与暗部细节；信噪比 ≥1200：1 确保数据纯净。
-
- 飞行与地面双模触发
- 支持定时、GPS 里程触发、外部硬件触发和手动拍摄多模式，兼容无人机航线规划或野外坐标定点采集。
-
- 波段指数计算与模型集成
- 配套软件可立即生成 NDVI、红边氮素指数（REI）、植被盖度（GCC）等多种植被指数；亦可导出原始光谱以供高级反演模型（如 PROSPECT+SAIL）使用。
-
主要功能
- 五波段同步成像：一台设备即可同时采集可见与近红外光谱数据，无需多台相机拼接。
- 高效数据存储：标配大容量 SD 卡（最长可至 128 GB），单次飞行可存储数万帧原始图像。
- 内置定位与时间戳：每帧图像自动打点 GPS 坐标和精准 UTC 时间，便于后期拼接和时序分析。
- 远程配置与监控：通过以太网或 Wi-Fi 访问内置网页 UI，实时调整参数、启动拍摄、下载日志。
- 易集成平台：提供标准串口、以太网、PWM 等多种接口，可与各类无人机飞控、地面站或地面支架系统无缝对接。
技术参数
| 参数类别 | 技术规格 |
|---|---|
| 光谱通道 | 蓝 475 ± 20 nm；绿 560 ± 20 nm；红 668 ± 10 nm；红边 717 ± 10 nm；NIR 840 ± 40 nm |
| 原始分辨率 | 1280 × 960 px，16 bit |
| 空间分辨率 | 8 cm/px @ 120 m |
| 视场角 (HFOV) | 47.2° |
| 同步频率 | 1 Hz（所有通道同时触发） |
| 电源输入 | 4.2 – 15.8 V DC |
| 功耗 | 4 – 8 W |
| 存储 | 标配 SDHC 128 GB（可选更大） |
| 触发模式 | 定时、里程、外部（PWM/GPIO/串口）、手动 |
| 通信接口 | RS-232/485、10/100 Ethernet、Wi-Fi、GPS |
| 重量 & 尺寸 | ≈232 g；87 × 56 × 45 mm |
| 工作环境 | -20 ℃ – 60 ℃；0 – 100 % RH（无冷凝） |
典型应用场景
- 森林冠层健康监测
利用 NDVI 与红边指数监测树木生长状况、病虫害早期检测及林分碳汇评估。 - 植被物候与生长周期分析
高时序成像可精确记录叶芽萌发、叶展期、变色期和落叶期等关键物候节点。 - 生物多样性与物种分布研究
基于五波段光谱信息，结合机器学习，可对不同树种和植被类型进行分类与制图。 - 生态修复与退耕还林效果评估
跟踪人工造林地和自然恢复地的植被覆盖度变化，为管理决策提供量化依据。
部署与集成建议
- 飞行平台集成
- 推荐安装于多旋翼或固定翼无人机正下方，确保地面投影区域无遮挡。
-
- 地面固定站
- 可将相机固定于 3 m 高支架上，配合自动云台，实现多角度定点观测。
-
- 数据链路配置
- 通过机载 Wi-Fi 或移动数据终端实现实时预览与远程下载，亦可在基地站同步拷贝 SD 卡数据。
-
- 后处理软件
- 兼容 Pix4D、Agisoft Metashape、QGIS 等主流遥感处理和 GIS 平台；提供开源 Python 工具包用于批处理和指数计算。
-
数据处理与分析
- 预处理：自动投影畸变校正、辐射标定、波段间对齐
- 指数计算：一键批量生成 NDVI、REI、GCC、RVI 等图层
- 时序分析：基于数据库管理平台，对多季节数据进行趋势分析与可视化
- 高级反演：支持与 PROSPECT+SAIL、MODTRAN 等模型耦合，实现叶片生理参数与生物量的高精度反演
参考资料
- Measur Drones. “MicaSense RedEdge-MX.” Measur.ca.
- Aeromotus. “RedEdge-MX Dual Camera Imaging System by MicaSense.” Aeromotus.com.
- MicaSense Knowledge Base. “Comparison of MicaSense Cameras.” support.micasense.com.
- Wingtra. “Wingtra MicaSense RedEdge-MX Payload Kit.” PrecisionCapture.com.
- HP Drones. “Micasense RedEdge-MX.” hp-.
- GeoTech Environmental. “MicaSense RedEdge-MX Multispectral Camera.” geotechenv.com.
- AgEagle Aerial Systems. “RedEdge-P High-Res Multispectral Camera.” ageagle.com.
- ResearchGate. “MicaSense RedEdge-MX Bａnd specifications.” ResearchGate.net.
- GhostySky. “Wingtra MicaSense RedEdge-MX Payload.” ghostysky.com.
- MicaSense. “MicaSense RedEdge-MX Technical Specifications.” MicaSense.com.
采购中心
