定量遙感綜合利用了地面觀測(cè)、航空、空間遙感平臺(tái)與多種載荷探測(cè)器協(xié)同觀測(cè)的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)物理模型，統(tǒng)計(jì)模型或模型耦合，對(duì)觀測(cè)對(duì)象或現(xiàn)象的特征、關(guān)系與變化的數(shù)量化處理與呈現(xiàn)，定量產(chǎn)品在應(yīng)用之前需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的定標(biāo)和真實(shí)性檢驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)定量遙感的實(shí)證性，明確性和客觀性，當(dāng)前定量遙感理論研究重點(diǎn)是尺度問(wèn)題與病態(tài)反演問(wèn)題。

　　日前，中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研制完成“便攜式植被圖像信息采集系統(tǒng)”。研究團(tuán)隊(duì)圍繞冠層圖像同步采集、冠層信息提取、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享等關(guān)鍵技術(shù)，針對(duì)原始冠層圖像信息獲取這一核心問(wèn)題開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，研制出能夠配套LAI-2200系列使用的便攜式植被圖像信息采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)前端的圖像傳感器和魚(yú)眼鏡頭，同步LAI-2200冠層分析儀采集植被圖像信息，實(shí)現(xiàn)一鍵控制，響應(yīng)時(shí)間小于1秒，最大可支持存儲(chǔ)8萬(wàn)張植被圖像并具備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳輸能力。目前，已在全國(guó)13個(gè)站點(diǎn)完成儀器布設(shè)。

　　遙感應(yīng)用從影像定性分析到定量產(chǎn)品服務(wù)的發(fā)展過(guò)程中，有效地推動(dòng)和拓展了遙感數(shù)據(jù)在減少災(zāi)害損失;監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量對(duì)健康的影響;改善能源資源管理;應(yīng)對(duì)全球氣候變化;認(rèn)識(shí)水循環(huán)與改進(jìn)水資源管理;改進(jìn)氣象與天氣預(yù)報(bào)和預(yù)警;提高對(duì)陸地、海岸、海洋生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù);可持續(xù)農(nóng)業(yè)與減少荒漠化;保護(hù)生物多樣性等多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)步，應(yīng)用水平與質(zhì)量不斷提高了，形成巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，造福整個(gè)人類社會(huì)。遙感圖像的定性分析是對(duì)觀測(cè)對(duì)象的性質(zhì)、特點(diǎn)、發(fā)展變化規(guī)律的主觀判斷，是形成定量產(chǎn)品的前提，是定量遙感研究的有機(jī)組成部分。

　　植物冠層分析儀

　　可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科研，為進(jìn)行冠層光能資源調(diào)查，測(cè)量植物冠層中光線的攔截，研究作物的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量品質(zhì)與光能利用間的關(guān)系，儀器用于400nm-700nm波段內(nèi)的光合有效輻射(PAR)測(cè)量、記錄,測(cè)量值的單位是平方米·秒上的微摩爾(μmols-1m-2)。

　　利用魚(yú)眼鏡頭和CCD圖像傳感器獲取植物冠層圖像，通過(guò)專用分析軟件，獲得植物冠層的相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)。利用魚(yú)眼鏡頭成像測(cè)量植物冠層數(shù)據(jù)，只操作一次即可，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)測(cè)量方法要一天定點(diǎn)多次測(cè)量的繁復(fù)工作，而且利用圖像法測(cè)量冠層可以主動(dòng)避開(kāi)不符合計(jì)算該冠 層結(jié)構(gòu)參數(shù)的冠層空隙部分，也可以躲開(kāi)不符合測(cè)量計(jì)算的障礙物。

　　植物冠層圖象采用了冠層孔隙率與冠層結(jié)構(gòu)相關(guān)的原理。它是根據(jù)光線穿過(guò)介質(zhì)減弱的比爾定律，在對(duì)植物冠層定義了一系列假設(shè)前提的條件下，采用半理論半經(jīng)驗(yàn)的公式，通過(guò)冠層孔隙率的測(cè)定，計(jì)算出冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)。這是目前世界上各種冠層儀一致采用的原理。植物冠層圖象采用的是對(duì)冠層下天穹半球圖像分析測(cè)量冠層孔隙率的方法，該方法是各類方法中精確和省力、省時(shí)、快捷方便的方法。

　　植物冠層圖像由魚(yú)眼圖像捕捉探頭(由魚(yú)眼鏡頭及CCD圖像傳感器組成)、內(nèi)置25個(gè)PAR傳感器的測(cè)量桿(搖臂)、筆記本電腦、圖像采集軟件及圖像 分析軟件、高容量的可充電電池組組成。魚(yú)眼探頭安裝在一個(gè)很輕的搖臂的頂端，它可以獲取150°視角的魚(yú)眼圖像。圖像的顯示和存貯由配置的筆記本計(jì)算機(jī)完成。

　　圖片采集處理系統(tǒng)主要功能包括單片機(jī)控制ISP-PLD器件，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像頭的圖像高速采集與存儲(chǔ)，單片機(jī)圖像壓縮與PC機(jī)串行通信實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的傳輸，在PC機(jī)端實(shí)現(xiàn)圖像處理和顯示等。在圖像采集處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常遵循三種設(shè)計(jì)模式：硬件采集一軟件處理模式、分離式硬件采集和處理模式以及一體化硬件采集和處理模式，三種方案具有各自特點(diǎn)，適用于不同場(chǎng)合。

　　PC圖像采集卡：圖像采集卡是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的重要組成部分，在基于PC機(jī)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，圖象采集卡是控制攝像機(jī)拍照，完成相機(jī)輸出的視頻信號(hào)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，并提供與PC的高速接口，是協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的重要設(shè)備。

　　PC圖像處理卡：它是在圖像采集卡的基礎(chǔ)上，增加了圖像分析、處理等功能。目的是提高圖像信號(hào)的實(shí)時(shí)處理能力、降低主控系統(tǒng)在圖像處理過(guò)程中對(duì)資源的要求，從而提高系統(tǒng)整體處理能力。

　　嵌入式板卡及設(shè)備：嵌入式板卡在功能上和PC圖像采集卡類似，嵌入式從一開(kāi)始就是針對(duì)具體應(yīng)用的，因此嵌入式板卡的設(shè)計(jì)原則是在實(shí)現(xiàn)圖像采集的基礎(chǔ)上針對(duì)具體應(yīng)用作相應(yīng)調(diào)整。對(duì)應(yīng)的嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)也是完成的是較為具體的功能，并不要求全能，但必須能夠依據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格，有效率的發(fā)揮出硬體的運(yùn)算能力，使得產(chǎn)品達(dá)到效率/價(jià)格比的較佳化，同時(shí)要求自動(dòng)完成所設(shè)定的工作。

　　智能相機(jī)：智能相機(jī)實(shí)際上是嵌入式視覺(jué)系統(tǒng)的集成化，它通過(guò)提高機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的集成度，刪減一些部必要的接口和電路，大幅度縮小系統(tǒng)體積，在提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí)，大幅度降低生產(chǎn)的成本。

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