Überfluganwendungen

Seit der Entwicklung von Spektralkameras wurde der Fokus der Anwendung auf Überflüge gelegt. Das optimierte Softwarepaket von NEO, das die Ansteuerung von bis zu drei parallel geschalteten Kameras ermöglicht, ist im HySpex Systempaket enthalten.

Aufgrund der hohen, spektralen Auflösung der Kameras und der schnellen Datenübertragungsrate sind die Kameras ideal für Überflüge geeignet. Kriterien wie geringer Energieverbrauch und Gewichtsreduktion wurden über die Entwicklungsstufen der Kameras in der Vergangenheit realisiert und machen so die Implementierung auch in Kleinfliegern möglich.

Positions- und Fluglagebestimmungssysteme (IMU/GPS) können fachgerecht von NEO integriert und zusammen mit den Hyperspektralkameras geliefert werden. Selbstverständlich können auf Wunsch auch bereits vorhandene Navigationssysteme des Kunden an die HySpex Kameras angepasst und integriert werden.

Neben der anwenderfreundlichen Software wird zusätzlich eine Touchscreen-Lösung für Überfluganwendungen zur einfachen Bedienung angeboten. Zur Grundausstattung gehört ein Hochleistungsrechner, der die Massen an Daten schnell verarbeitet. Ein spezifischer Rechner mit geringem Gewicht ist für unbemannte Flüge ebenfalls erhältlich und bietet dem Anwender viele Möglichkeiten der automatisierten Datenerfassung.

Anwendungsbeispiel:

Mit einer HySpex VNIR-1600 Hyperspektralkamera (160 Kanäle) wird bei einer Höhe von 1500 m und passender Voroptik ein Sichtfeld von 450m erreicht.  Bei der gegebenen Höhe und einer Bildrate von 135 Hz kann mit einer Fluggeschwindigkeit über 250 km/h (140 Knoten) gemessen werden. In dieser Konfiguration ist eine Datenerfassung über 2 km2/min bzw. 4 Gbyte Daten/min möglich.

Das Gesamtgewicht für solch ein HySpex Kamerasystem und dem dazugehörigen IMU/GPS liegt bei ca. 7.5 kg.

Unterstützendes Zubehör für eine erfolgreiche hyperspektrale Überfliegung sind:

1. Integrierter Rechner im Flieger
2. Touch Screen-Controller
3. Antivibrationsmontageplatte für die Kamera
4. Navigationssystem (IMU)

Optionales Zubehör:

• Software-gesteuerter Überfliegungsplan mit Pilotennavigationssystem
• Kundenspezifische Software-Lösungen für die Nachbearbeitung der gesammelten Daten (Atmosphärische / geometrische Korrektur)

 

Anwendung im freien Feld

Alle Hyspex Hyperspektralkameras können mit einer Rotations- oder Positionierplattform, ähnlich den Laboranwendungen, ausgestattet werden. Diese Zubehöre ermöglichen statische Aufnahmen und eine systematische, automatisierte Abtastung der Zielobjekte im freien Feld.

Hierzu werden die Kameras auf einer Rotationsplattform installiert und dienen der konstanten Überwachung von Vorgängen in der Natur oder im militärischen Bereich.

Typische Feldanwendungsbeispiele sind die Kartographie von Mineralien für geologischen Studien oder die militärische Überwachung von Landstrichen.

 

Industrielle Anwendungen

Aufgrund der sehr schnellen Datenerfassung und des Echtzeit-Korrekturverfahrens, sind die HySpex Kameras für viele industrielle Anwendungen, wie Materialprüfung oder Qualitätskontrolle,  ideal geeignet.

Eine typische, industrielle Anwendung ist die Montage der Hyperspektralkamera über einem Fließband. Bei dieser Art der Anwendung wird „online“ gemessen und nach kundenspezifischen Qualitätskriterien ausgewertet.

Anwendungsbeispiel:

Eine Hyperspektralkamera VNIR-640, mit einem Arbeitsabstand von einem Meter, liefert ein Sichtfeld von ca. 300 mm. Bei dieser Konfiguration hat man eine physikalische Pixelgröße auf dem Fließband von 0,5mm2. Die Fließbandgeschwindigkeit bei einem Scan mit voller, spektraler Auflösung beträgt in dieser Anwendung ca. 0,25m/s. Durch die Reduzierung der Pixelauflösung oder des Spektralbereichs kann die Fließbandgeschwindigkeit jedoch erhöht werden.

In folgenden Industriezweigen ist die hyperspektrale Datenerfassung im Einsatz:

• Lebensmittelqualitätskontrolle
• Papierherstellung /-verarbeitung
• Textilindustrie
• Pharmaindustrie und Chemieanalyse
• Farbdruckindustrie
• Rohstoffabbau und Qualifizierung
• Abfall- / Abwassermanagement

 

Laboranwendungen

Die hyperspektralen HySpex Kameras werden für Laboranwendungen mit einer Rotations- oder Positionierplattform angeboten, um Feinjustierungen zu ermöglichen. Durch die statischen Messaufbauten werden Reproduzierbarkeit und Messgenauigkeiten erheblich verbessert. Zusammen mit der anwenderfreundlichen Software können somit solide Modelle zur Qualitätssicherung erstellt werden. Die Abtastung ist durch die Kontrollsoftware der Kamera automatisch gesteuert.

Einsatzgebiete der HySpex Hyperspektralkameras im Labor:

1. Medizinische Analyse/ - Diagnostik
2. Bioprozessforschung / Biowissenschaften
3. Chemische Reaktionsanalysen
4. Kriminaltechnologie
5. Klassifizierung von Mineralen und Rohstoffen
6. Prozessüberwachung

 

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