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oe1(光电查) - 科学论文

115 条数据
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  • 一种用于无人机搭载辐照度传感器和光谱仪的新型倾斜校正技术

    摘要： 在不稳定的大气条件下，使用机载辐照度传感器是将无人机光学遥感数据转换为反射率因子的少数可靠方法之一。若未安装在稳定云台上，此类传感器通常会因无人机倾斜产生显著误差。遗憾的是，具备足够精度的云台往往笨重昂贵，且无法适配所有无人机平台。本文介绍了芬兰地理空间研究所开发的FGI航空影像参考系统（FGI AIRS）及一种新型辐照度测量光学-数学倾斜校正方法。该系统是可为搭载相机提供辐照度光谱、实时动态（RTK）/后处理动态（PPK）GNSS定位及姿态数据的无人机传感器单元，能实时处理每帧图像的参考数据并传输至机载或云端处理单元。新校正方法基于三个反向倾斜10°的RGB光电二极管，通过采样不同传感器倾斜角度的辐照度读数来计算虚拟水平辐照度传感器的数值。测试表明：当无人机倾斜达10°时，该方法可实现优于±0.8%的辐照度测量精度；倾斜15°时精度为±1.2%。与传统方法相比，FGI AIRS生成反射率因子校准航拍影像的精度也得到验证。实验中不稳定气象条件下，FGI AIRS与地面光谱仪均能产出辐射精度高且视觉效果良好的正射影像，而未稳定化/未校正倾斜的反射率参考板及机载辐照度传感器均未达标。作者建议：若不采用云台安装，所有未来无人机辐照度传感器都应实施本倾斜校正方法。

    关键词： 无人驾驶飞行器，无人机，辐照度，反射率因子，倾斜稳定，无人机

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有比例公平性的FSO/RF多用户系统中面向无人机应用的自适应资源分配

    摘要： 自由空间光通信（FSO）与无人机（UAV）的结合，凭借FSO的高带宽特性和无人机的灵活性，有望成为解决"最后一公里"问题的有效方案。然而FSO易受大气湍流影响，且无人机上的发射器配置存在限制。本文研究了一种自适应资源分配策略，为用户提供相对公平的高传输容量。在所提出的网络模型中，考虑下行链路场景：地面站分别通过FSO链路和射频链路与无人机及其本地用户通信。根据用户信道条件和速率需求，信道与功率分配需合理满足容量需求。为此，我们将原始高计算复杂度的信道与功率分配问题分解为低复杂度子问题——对应射频传输阶段的信道分配，以及FSO传输阶段的信道匹配与功率分配。进而提出启发式高效资源分配算法，实现用户最优容量分配。数值结果表明，该方法能渐近达到最优吞吐量；且在低发射功率需求下，系统吞吐量高于其他现有方法。

    关键词： 无人机，比例公平，混合自由空间光/射频，高效资源分配，信道容量

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于无人机影像与卷积神经网络的环境监测

    摘要： 近期，无人机图像已被应用于多个领域，主要用于污染控制和监测目的。本文在利用无人机图像进行环境监测的背景下引入了著名的卷积神经网络，并展示了其在非受控场景获取的真实图像中的鲁棒性。我们采用基于迁移学习的方法，比较了VGG16和VGG19两种神经网络模型，用于区分"水域"、"砍伐区"、"森林"和"建筑物"四类目标。领域专家分析认为该结果具有较高合理性。

    关键词： 土地利用分类，卷积神经网络，无人机

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 基于无人机的移动激光雷达系统偏差影响分析与校准

    摘要： 过去几年，移动测绘技术（特别是无人机）的发展使高精度三维测绘成为可能，从而使其成为一种经济实用的移动测绘平台?；诩す饫状锏奈奕嘶饣嫦低匙魑焖俨杉乩砜占涫莸母咝揖叱杀拘б娴募际?，正获得广泛认可。要获取具有高位置精度的点云数据，首要且必要的步骤是估算激光扫描仪与机载GNSS/INS单元之间的安装参数。本文首先通过严格理论分析激光雷达单元安装参数偏差对最终点云的影响，设计出最优飞行方案与目标配置；随后提出一种激光雷达系统校准策略，可通过室外校准流程直接估算无人机搭载旋转式多波束激光扫描仪的安装参数。

    关键词： 多波束激光扫描仪、无人机、全球导航卫星系统/惯性导航系统、安装参数、激光雷达

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于无人机多光谱影像估算冬小麦叶片氮含量的不同建模算法比较评估

    摘要： 基于无人机的遥感技术（RS）在精准农业应用中具有高效采集图像的显著优势。尽管近几十年来已提出多种监测作物氮素（N）状况的方法，但如何利用合适的建模算法估算作物叶片氮含量（LNC）——尤其是基于无人机多光谱影像的估算——仍缺乏深入研究。本研究对比评估了不同建模算法（包括简单非参数建模算法与物理模型反演法）对冬小麦LNC的估算效果。实验连续开展两年，涵盖不同冬小麦品种、施氮量和种植密度。通过搭载五波段多光谱相机（波长分别为490纳米、550纳米、671纳米、700纳米和800纳米）的无人机，在五个关键生育期获取冠层图像。结果表明：修正重归一化差异植被指数（RDVI）表现最佳，其决定系数（R2）为0.73，均方根误差（RMSE）为0.38，且模型校准验证处理速度极快（0.03秒）。在评估的13种非参数建模算法中，随机森林（RF）方法最优，R2和RMSE值分别为0.79和0.33，该算法能充分利用全光谱信息，实现灵活的非线性拟合且处理速度快（2.3秒）。相较而言，基于查找表（LUT）的辐射传输模型（RTM）因预测精度较低（R2=0.62，RMSE=0.46）和处理速度慢，在LNC估算中面临挑战?；谖奕嘶喙馄子跋竦牡毓浪阒?，RF方法兼具快速性与准确性。

    关键词： 无人机、多光谱影像、辐射传输模型、叶片氮含量、植被指数、非参数回归

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2018年第15届控制、自动化、机器人和视觉国际会议(ICARCV) - 新加坡，新加坡(2018.11.18-2018.11.21)] 2018年第15届控制、自动化、机器人和视觉国际会议(ICARCV) - 基于无人机可见光立体视觉系统的火灾几何特征估计

    摘要： 在野火研究与扑救工作中，需要测量火灾的几何特征以深入理解火势蔓延过程中的现象，从而开发并改进预测模型，预判火情发展、部署消防员与水弹，并?；ぞ用癜踩１疚奶岢隽艘惶子晌奕嘶钤乜杉饬⑻迨泳跸低彻钩傻目蚣?，该系统专为通过野外实地燃烧实验来估算火灾的位置、蔓延速率、高度、倾角、底部宽度及过火面积而研发。本研究的最终目标是通过技术转化，开发出可供消防员实际使用的系统。

    关键词： 无人机（无人驾驶飞行器）、立体视觉、测量、野火、图像处理。

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于无人机激光雷达数据的单株红树林测量：可能性与挑战

    摘要： 对红树林这一独特生态系统进行高效管理和?；?，需要获取单株红树参数，但由于红树林冠层高度聚集且遥感数据空间分辨率相对较低，利用遥感技术（RS）测量这些参数仍是一项新兴且具有挑战性的任务。无人机（UAV）作为新兴遥感技术显著提升了空间分辨率，但尚未应用于单株红树分析。本研究首次探索了利用无人机采集的激光雷达（LiDAR）数据（91点/平方米）进行红树林单木检测与分割（ITDD）的可能性，旨在检测并测量每株红树的高度（TH）和冠幅直径（CD），分析冠层聚集密度和空间分辨率对红树林ITDD的影响。为此，我们结合可变窗口滤波法与标记控制分水岭分割算法，成功分割出126株实测红树中的46.0%。考虑到红树林的复杂性，这一成果具有前景。TH和CD的估算精度高于既往研究，孤立树（聚集密度最低）的分割精度最高。为确定冠层高度模型（CHM）的最佳空间分辨率，我们设定了0.1米、0.25米、0.5米和1米四种分辨率进行模拟，据此提出"ITDD所需空间分辨率应小于冠幅直径四分之一"的经验法则（该法则亦适用于其他森林类型）。红树林ITDD的主要难点在于整体漏检率高——这是由冠层高度聚集及相邻红树高度差异有限所致。我们建议结合无人机激光雷达、影像与地面激光雷达来提升红树林ITDD效果。

    关键词： 激光雷达，无人机，红树林，单木树冠，最佳空间分辨率

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于聚合物/多维碳纳米同位素复合材料的冲击漆传感器

    摘要： 我们展示了一种由压阻纳米碳复合材料制成的新型冲击漆传感器，并研究了其特性。该漆传感器采用多壁碳纳米管（MWCNT）、剥离石墨纳米片（xGnP）以及两者的混合纳米碳填料制成，并喷涂在碳纤维增强塑料（CFRP）面板上进行实验室测试。在落球冲击试验中，基于MWCNT-xGnP的混合传感器在0.07-1.0J冲击能量范围内表现出最佳的冲击能量传感特性。我们还研究了由于纳米碳同位素尺寸变化导致的压阻机制以进行传感器设计。纳米碳传感器的压阻性显著受基质中电填料的电接触变化支配。本研究有望为设计具有优化灵敏度的复合结构健康监测（SHM）冲击漆传感器提供可行性测试。

    关键词： 碳纳米管（CNT）、剥离石墨纳米片（xGnP）、结构健康监测（SHM）、无人机（UAV）、冲击漆传感器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE国际自动化会议/智利自动控制协会第23届大会(ICA-ACCA) - 智利康塞普西翁(2018.10.17-2018.10.19)] 2018年IEEE国际自动化会议/智利自动控制协会第23届大会(ICA-ACCA) - 基于无人机搭载RGB与多光谱传感器的植被指数对比研究

    摘要： 本手稿比较了无人机拍摄图像中，多光谱相机获取的归一化植被指数（NDVI）与RGB传感器获得的四个指数在识别土壤和植被方面的差异。该比较以NDVI作为基准真值，通过统计各类别对应像素数量，将数据分为两类后与其他指数进行对比。对于RGB指数，以平均值作为数据中心及两类划分的临界点。研究结果表明，使用RGB指数可以识别相同的空间分布模式，其中TGI指数表现最佳。然而尽管像素计数结果相近，但结果可视化检查显示RGB指数在识别植被时存在误差，尤其在行间区域。这说明要精确划定植被与土壤区域，需要采用更复杂的聚类技术。

    关键词： 图像处理，农业工程，无人机（UAV）

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [2018年IEEE亚太地区微电子与电子研究生研究会议（PrimeAsia） - 中国成都（2018.10.26-2018.10.30）] 2018年IEEE亚太地区微电子与电子研究生研究会议（PrimeAsia） - 面向3D打印无人机系统的无线电能传输

    摘要： 过去几年，无人机（UAV）因其在服务配送、污染治理、农业和救援行动等多种应用中备受关注。然而，电池续航时间短和更换不便始终是个问题。基本上，小型无人机只能携带非常有限的载荷，否则电池会更快耗尽。本项目展示了一种自动且高效的无线电力传输（WPT）系统，用于为3D打印无人机供电。通过3D打印制造的无人机配备了无线电力传输套件，可在降落后自动为3S 1500mAh锂聚合物电池充电，最高可达1000mAh，无需人工操作。无线电力传输的发射端由24V直流电供电，工作频率为180kHz，一旦电池充满，充电过程也会自动停止。

    关键词： 无人机，无线电力传输，3D打印

    更新于2025-09-23 15:22:29