NASA艾姆斯中心MiDAR:前沿多光谱成像与主动反射技术
NASA艾姆斯研究中心开发了一种新型遥感仪器——多光谱成像、探测与主动反射(MiDAR),具备先进科学能力。MiDAR发射端与接收端展示了一种高性价比方案,可同时实现高帧率、高信噪比(SNR)多光谱成像,具备高光谱潜力、高带宽单工通信和同相辐射定标。计算成像技术进一步允许利用运动结构(SfM)和流体透镜算法融合多光谱数据,生成三维多光谱场景和高分辨率水下底栖系统影像,用于未来科学机载野外考察。
技术原理
MiDAR发射器发射编码窄带结构光,产生高帧率多光谱视频,执行实时辐射定标,并在包括黑暗在内的各种环境光照条件下提供高带宽单工光数据链路。基于独特色带特征的理论框架,开发了用于MiDAR发射器和接收器的多光谱视频重建和光通信算法。
实验测试展示了高效、辐射定标、高信噪比的主动多光谱成像:7个通道覆盖405-940nm,分辨率2048×2048像素,帧率30Hz。MiDAR原型由有源多光谱高强度发光二极管阵列(发射端)和最先进的高帧率近红外计算成像仪(NASA FluidCam NIR,接收端)组成。测试证明这是一种高性价比、自适应的传感模式,能实时改变色带和相对强度,以响应不断变化的科学需求或动态场景。
应用前景
MiDAR潜在应用包括:空天水下环境的高分辨率昼夜多光谱成像、远距离光通信、双向反射分布函数表征、矿物识别、大气校正、紫外/荧光成像、基于SfM的三维重建、基于流体透镜的水下成像。融合主动感测和通信能力的多功能传感器如MiDAR,特别适合质量受限的地球及太阳系机器人探测,代表主动光学遥感新一代仪器的可能方向。
NASA正积极寻求授权商业化该技术。请联系NASA授权礼宾部:[邮箱] 或致电202-358-7432启动授权讨论。详情请访问此链接。
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