Camera Espectral

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XXXVII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE TELECOMUNICAÇÕES E PROCESSAMENTO DE SINAIS - SBrT2019, 29/09/2019–02/10/2019, PETRÓPOLIS, RJ
Plataforma de Sensoriamento Remoto, Câmera
Multi-espectral de Seis Bandas
Lucas Diogo de Mendonca, Leonardo Batista de Almeida Scarabelli e Eduardo Rodrigues de Lima
Abstract— Esta demonstração visa destacar a características
da Câmera Multi-espectral de seis bandas e sua funcionalidade
como uma plataforma de desenvolvimento para aplicações de
sensoriamento remoto por imagens. O hardware possui quatro
sensores CMOS utilizados para capturar seis bandas espectrais
com conteúdos no espectro visível, infra-vermelho próximo e ultra
violeta próximo.
Keywords— Câmera Multiespectral, Sensoriamento Remoto
I. INTRODUCTION
Muitas aplicações utilizando a tecnologia de visão de má-
quina tem sido desenvolvidos para setores da agro-indústria
tais como: sensoreamento remoto terrestre ou aéreo de ativos
de recursos naturais, plantações de precisão, detecção de pro-
blemas de qualidade, classificação, ordenação e processos de
automação. Além do sistema reconhecer tamanho, formato, cor
e textura de objetos, também pode prover atributos numéricos
que não estão acessíveis por inspeção visual direta[1][2].
A Câmera Multi-espectral de seis bandas foi criada para
servir como uma plataforma de desenvolvimento para aplica-
ções de sensoriamento remoto por imagens. O hardware possui
quatro sensores CMOS utilizados para capturar seis bandas
espectrais com conteúdos no espectro visível, infra-vermelho
próximo e ultra violeta próximo. O sistema de controle dos
sensores é outro aspecto importante da Câmera multi-espectral.
Utilizou-se um processador ARM para garantir que haja uma
captura síncrona e integra. Os dados resultantes são acessados
via cartão SD ou via WiFi. Além disso, a demanda por
mobilidade motivou o uso de uma bateria de 3600mAH para
um tempo de operação de aproximadamente duas horas. A
escolha do processador também levou em conta a carga de pro-
cessamento digital de sinais das imagens. A Fig. 1(a) mostra a
Carregador
e
Alimentação
Sensor
RGB
Sensor
660nm
Sensor
750nm
Sensor
850nm
Bateria
3600mAH
WiFi
Controlador	
ARM
Inicialização
e
Sincronização
Transferência
de	Dados
Correção
Lentes
Correção
Sensor
Em	Desenvolvimento
(A)
Correção
Banda
Alinhamento
Imagens
Transmissão
WiFi
Composição
Multi-Banda
(B)
Fig. 1. Diagrama de especificação geral do sistema.
Fig. 2. Foto da demonstração em funcionamento.
especificação do hardware. O firmware será capaz de realizar
um pre-processamento das imagens para, posteriormente, for-
marem um produto para outros subsistemas responsáveis por
classificação ou outro tipo especial de pos-processamento. A
Fig. 1(b) mostra a especificação do firmware.
Em relação ao funcionamento dos sensores, um deles é
dedicado à captura RGB de banda larga, isto é, possui filtro
Baysiano e os outros três possuem lentes com filtros para
bandas curtas. Os filtros podem ser escolhidos de acordo com
a aplicação desejada.
II. CONFIGURAÇÃO DA DEMONSTRAÇÃO
Nesta demonstração, os três filtros de banda curta utilizadas
estão em 470, 695 e 880nm com uma abertura de 40nm. A Fig.
2 mostra uma foto real do hardware desenvolvido. Os dados
são entregues via WiFi e sua representação visual é possível
utilizando a biblioteca de processamento de imagens OpenCV.
A plataforma tem um fim útil para facilitar o desenvol-
vimento de algoritmos de processamento de imagens para
aplicações que visam auxiliar na detecção de tipos de plantas,
auxiliar na detecção de doenças em cultivos e classificação de
tipos de materiais e quantidade da umidade no solo.
REFERENCES
[1] Y.-R. Chen, K. Chao, and M. S. Kim, “Machine vision technology
for agricultural applications,” Computers and electronics in Agriculture,
vol. 36, no. 2-3, pp. 173–191, 2002.
[2] S. Von Bueren, A. Burkart, A. Hueni, U. Rascher, M. Tuohy, and I. Yule,
“Deploying four optical uav-based sensors over grassland: challenges and
limitations,” Biogeosciences, vol. 12, no. 1, pp. 163–175, 2015.