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國產化新型視頻高光譜與點云“圖-譜合一”傳感器研發成功

近日，國家農業信息化工程技術研究中心、北京市農林科學院信息技術研究中心聯合中國科學院西安光學精密機械研究所，成功研發出首款國產化新型視頻高光譜與點云“圖-譜合一”傳感器（iSpectrum5D H41），可高效且精準地捕獲作物的表型信息，為作物育種和精準農業提供有力的技術支持。

“該傳感器采用模塊化設計，將高光譜采集與三維點云測量融合，具有輕便敏捷的特點，適合輕小型無人機及地面移動平臺搭載使用。通過這一傳感器，科研人員可以快速獲取毫米分辨率的成像高光譜數據，并同步獲得作物精細三維形態數據，實現作物空間三維、光譜維、時間維的五維實時同步感知。”農業農村部農業遙感機理與定量遙感重點實驗室主任楊貴軍介紹道。

在技術方面，該傳感器取得了三大顯著突破。“首先，它采用國產化像元級光譜濾光的快照式陣列分光技術，實現了視頻級高速同步成像。該技術不僅克服了傳統線陣推掃高光譜儀圖像幾何畸變大、校正難的問題，還將高光譜和激光雷達一體化整機的體積做到了業界最小，重量控制在3 kg 以內。”楊貴軍說。

其次，該傳感器集成了先進的國產高精度測繪級激光雷達，采用獨特的三面塔鏡掃描結構和高頻電機，每秒產生200～300 個激光剖面。在相同飛行條件下，其點密度是傳統激光雷達的4～6倍，絕對空間位置精度優于3 cm。這一技術可以實現田間作物莖葉分布、植株高度等作物精細三維表型解析，為作物育種提供更加精準的數據支持。……