一文帶你讀懂DJI大疆精靈4 多光譜版無人機

前不久，DJI 大疆行業應用正式發布了精靈4 多光譜版無人機。作為具備多光譜成像系統的航測一體機，精靈4 多光譜版可採集高精度多光譜數據，廣泛應用於農業、科研、環保等多個領域。

精靈4 多光譜版一經問世即備受關注。在聚焦其帶來生產力革新的同時，大家也對它所攜帶的多光譜相機充滿好奇。而獲知多光譜技術的運作原理，則可以幫助快速了解這款相機的精妙之處。

太陽光是一種不同波長的連續光譜，其波長分佈由短到長。不同顏色的可見光就是因波長差異而呈現出色彩變化。由於不同物體屬性的區別，在接受到太陽光照射時，物體表面吸收與反射太陽光的比例也不盡相同。

以農作物為例，通過觀測與分析作物反射不同波段光譜的情況，可以對農作物的生長狀況有更為精準的了解。

多光譜圖像傳感器可以捕獲光在特定波長的信息數據，通過使用濾光器或對特定波長敏感的儀器獲取指定波段的地物信息。

精靈4 多光譜版無人機採用一體式多光譜成像系統，集成了1 個可見光相機及5 個多光譜相機，其中多光譜譜段的波長范圍分別為：

藍光（B）：450±16nm

綠光（G）：560±16nm

紅光（R）：650±16nm

紅邊（RE）：730±16nm

近紅外（NIR）：840±26nm。

6 部相機協同作業，分別負責可見光成像及多光譜成像。5 部獨立的多光譜相機，為行業研究提供了更為廣泛的光譜信息樣本支持。

有了多光譜相機，如何將收集到的數據解讀出更多信息，讓多光譜數據“說話”是關鍵。

以植物為代表，科學家們根據植被的光譜特性，將不同窄邊波段的光譜進行非線性組合，形成了各種植被指數。不同波段組合的植被指數可反映出植被的不同特性。

其中最具代表性的植被指數是歸一化植被指數NDVI （ Normalized Difference Vegetation Index ）。

因植被在紅波段吸收強，近紅外波段反射強，通過計算近紅外波段的反射值與紅光波段的反射值之差比上兩者之和，即可得到NDVI 指數。通過該指數分析植被葉綠素含量，判斷植物的長勢情況。

NDVI 的值介於-1 到1 之間，負值表示地面覆蓋為雲、水、雪等對可見光高反射的物體；0 表示有岩石或裸土等，此時NIR 和R 近似相等；當值為正時，表示有植被覆蓋，且隨覆蓋度增大而增大，越接近1 則表示植被越健康茂密。

除了NDVI 植被指數，將多光譜數據導入大疆智圖還可獲得更多不同種類植被指數的輸出。為農作物科學管理氮肥、環保監測等多領域提供有效參考。

有了多光譜相機採集數據和植被指數的深度解析，多光譜技術的應用才能打出組合拳。而精靈4 多光譜版無人機的秘訣可不僅僅局限於此。

1. 高像素多光譜成像系統

對於多光譜照片信息，圖像精度將直接影響最終診斷結論的準確度。精靈4 多光譜版無人機可見光與多光譜相機均為200 萬像素，在飛行100 米地面分辨率達5.3 cm。相比傳統模式通過衛星獲取遙感影像，可提供分辨率更高、時效性更強的數據參考。

2. 一體化的設計方案，開箱即飛

精靈4 多光譜版無人機為使用者提供最便捷的使用體驗。飛機、RTK 模塊、相機一體化設計， RTK 高精度定位結果實時補償至相機CMOS 中心，實現厘米級定位。用戶省去了購置設備後期自己手動組裝、校准設備的煩惱，真正做到開箱即用。 

3. 完整的一體化解決方案

過去，行業用戶在開展多光譜無人機應用的過程中，數據採集、圖像建模、數據分析等步驟往往需導入至不同的軟件平台來完成。精靈4 多光譜版無人機搭配大疆一整套自研一體化平台，通過GS Pro 地面站專業版規劃飛行任務，精靈4 多光譜版將進行照片採集，隨後將照片導出到大疆智圖進行建模，快速高效生產各植被指數圖。

4. 簡化工作流

不同太陽光照強度會對多光譜的數據精度產生影響。傳統的作業流程，需要用戶在飛行前人工放置白板進行標定，從而保證不同飛機在不同時刻拍攝同一植被時，都能獲得相同的NDVI 指數。

精靈4 多光譜版無人機頂部集成多光譜光強傳感器。當進行數據後處理時，太陽輻照度數據將可用於對影像進行光照補償，排除環境光對數據採集的干擾，顯著提高不同時段採集到的的數據準確度和一致性，大大簡化工作流程。

5. RGB 與NDVI 圖像實時輸出

在執行作業過程中，實時獲取現場畫面，能為作業人員提供一手的直觀信息。精靈4 多光譜版無人機配合GS Pro 地面站專業版支持NDVI 分析功能，用戶可在實時NDVI 和實時RGB 影像之間進行切換，及時發現異常狀況，從而快速做出針對性決策。

6. 厘米級定位系統

地理位置信息的準確性，是所有分析開展的基礎。由於RTK 模塊與多光譜相機的空間相對位置不同，如產生較大的位置誤差，將使多光譜研究結論大打折扣。

精靈4 多光譜版無人機在每一台無人機出廠前都做過逐一標定，將標定參數寫入照片。同時通過TimeSync 時間同步系統，將飛控、相機與RTK 時鐘系統微秒級同步，實現相機成像時刻毫秒級誤差。

7. 多樣化的RTK 定位服務方案

精靈4 多光譜版無人機兼容D-RTK 2 移動站及網絡RTK ，為用戶提供多樣化定位服務選擇，滿足不同應用場景下對採集精度的高標準要求。

多光譜技術的深度應用，如同打開了探究世界的新大門。各行業在精靈4 多光譜版無人機這把鑰匙的幫助下，將探索更加廣袤的天地。