En una entrada anterior de este blog hablamos de ndvi. Hoy veremos que dependiendo del tipo de trabajo que vayamos a realizar necesitaremos de cámaras diferentes. Por ejemplo, para realizar una ortofoto (La ortofotografía es la presentación fotográfica de una zona de la superficie terrestre) bastará con una cámara RGB (red, green, blue) pero para hacer un trabajo de agricultura con drones necesitaremos una cámara multiespectral.
Muchos de los drones que se comercializan actualmente ya montan una cámara RGB de serie. Este tipo de cámaras montan un sensor que mide la capacidad de luz dentro del espectro visible, es decir, el espectro que el ojo humano es capaz de ver. Con una cámara RGB solamente vamos a poder captar e interpretar los colores tal y como nosotros los vemos. Por tanto, solamente podremos detectar problemas que ya se vean a simple vista desde una vista aérea como por ejemplo: zonas con poca vegetación, daños en los cultivos, detectar zonas de inundables, etc.
Existen otro tipo de radiaciones que van más allá del RGB y que son de mucha importancia para la agricultura de precisión. Para poder ver este tipo de radiaciones (el ojo humano es incapaz de verlas) necesitamos un sensor multiespectral.
Las cámaras multiespectrales son las que montan este tipo de sensores, este es el tipo de cámara adecuada para poder prestar servicios de análisis en la agricultura de precisión. Con este tipo de cámaras vamos a ser capaces de captar el red edge (0,68 a 0,75 micras) y el infrarrojo cercano (0,75 a 1,7 micras) que son las bandas de más interés para el sector agrícola.
Una vista a esta imagen pude darnos una idea de como se ve con una cámara multiespectral NDVI
Esta imagen nos permite ver la diferencia entre sensores RGB y NDVI
Es cierto que también existen otro tipo de cámaras como por ejemplo las cámaras termográficas, las cuales también son de interés para la agricultura de precisión.
Las cámaras termográficas permiten a los ingenieros agrónomos detectar situaciones de estrés hídrico.
¿Cómo funciona una cámara multiespectral?
Una cámara multiespectral, como su propio nombre indica, es una cámara que es capaz de captar varios espectros de luz.
Las cámaras multiespectrales son de pequeñas dimensiones y pueden llegar a tomar valores de hasta 6 bandas espectrales.
A partir de las imágenes multiespectrales que captan este tipo de sensores se pueden calcular diferentes índices de vegetación que nos indican la salud y el bienestar de la vegetación. Para calcular un índice de vegetación es necesario combinar varias bandas del espectro visible o invisible de la cámara.
Esta operación matemática que combina varios canales (rojo, verde, red edge…) para producir un solo valor. Este valor representa alguna de las características de la planta: que cantidad de clorofila activa hay, si la planta está bien hidratada o está “estresada”, la cantidad de hoja que tiene
El índice más conocido es el NDVI (normalized difference vegetación index) mediante el cual podremos calcular el vigor de la planta, es decir, su estado metabólico. Pero hay muchos otros índices que son de interés y que vuestros clientes os pueden pedir: GNVDI, RVI, GVI, NGRDI, RG, SAVI.
Si bien todo esto fu explicado en la entrada del blog https://www.agrotools.net/post/el-ndvi-o-%C3%ADndice-de-vegetaci%C3%B3n-de-diferencia-normalizada donde también hemos visto su uso a través de imágenes satelitales hoy queremos hacer referencia a alguna de las cámaras que existen en el mercado.
Que ofrece REDEDGE MX a diferencia de otras cámaras multiespectrales
RedEdge MX ofrece mucho más que otros sensores multiespectrales:
* Si el dron lo permite, puede volar por más tiempo gracias a su capacidad de almacenamiento * Mayor flexibilidad, gracias a sus 5 bandas usted obtiene más información útil para procesarla a favor del cultivo * Obtiene información detallada de cada una de sus bandas * Obtenga información confiable y precisa gracias al sensor de luz solar con GPS para imágenes calibradas * Ayuda en la identificación de deficiencias nutricionales * Detecta enfermedades antes que los síntomas sean visibles * Obtiene múltiples resultados, toma mediciones calibradas y repetibles * Permite generar no solo índices de vegetación básicos, sino también análisis avanzados: Índice NDVI: Permite determinar el estado de salud de las plantas Mapa de clorofila: Nos indica indirectamente la concentración de nitrógeno que guardan las plantas Índice CIR: Útil para detectar y estudiar la vegetación, monitorear el drenaje en las diferentes etapas de crecimiento del cultivo y los patrones del suelo Índice RGB: Es útil para realizar mediciones de altura de las plantas, estimaciones de rendimiento del cultivo, monitoreo del crecimiento en las diferentes etapas, inspecciones etc. Generación de modelados 3D: Su proyecto en 3D es útil para tener una perspectiva más clara y profesional del área que trabaja
MICASENSE REDEDGE MX ESPECIFICACIONES
Peso 231.9 g (incluye DLS 2 y cables) Dimensiones 8.7cm x 5.9cm x 4.54cm Alimentación 4.2 V DC – 15.6 V DC 4 W nominal, 8 W pico Bandas espectrales Azul, verde, roja, borde rojo, infrarrojo cercano (obturador global, banda estrecha) Longitud de onda (nm) Azul (475 nm centro, 20 nm de ancho de banda) Verde (560 nm centro, 20 nm de ancho de banda) Rojo (668 nm centro, 10 nm de ancho de banda) Borde rojo (717 nm centro, 10 nm de ancho de banda) Infrarrojo cercano (840 nm centro, 40 nm de ancho de banda) Salida de color RGB Obturador global, alineado a todas las bandas Resolución (GSD) 8 cm por píxel (por banda) a 120 m (~ 400 pies) AGL Velocidad de captura 1 captura por segundo (todas las bandas), RAW de 12 bits Interfaces Serial, 10/100/1000 ethernet, Wi-Fi extraíble, obturador externo, GPS, SDHC Campo de visión 47.2° HFOV Opciones de disparo Temporizador, solape, disparador externo (opciones PWM, GPIO, serial, y Ethernet), modo de captura manual.
CÁMARA TÉRMICA Y MULTIESPECTRAL MICASENSE ALTUM
ALTUM UN SOLO SENSOR PARA IMÁGENES TÉRMICAS Y MULTIESPECTRALES
El poder de tres sensores en uno se llama Altum, una cámara multiespectral y una cámara térmica radiométrica Flir es la combinación perfecta para generar imágenes RGB de alta resolución, térmicas y multiespectrales diseñados para adaptarse en drones para agricultura. Esta cámara integra las mismas 5 bandas (rojo, verde, azul, infrarrojo cercano y borde rojo) que su similar Rededge MX pero con la notable diferencia de integrar un sensor térmico y un nuevo sensor de luz. DLS 2 es un nuevo sensor de luz con GPS que optimiza la calibración automática de las imágenes y facilita el proceso de integración al ser un solo dispositivo, proporciona información precisa y confiable que reducen significativamente el post procesamiento y aumenta considerablemente la precisión radiométrica. Altum al igual que RedEdge MX es fácilmente adaptable a los drones profesionales Matrice 200 por medio de una integración muy sencilla "plug and play", pero también es compatible con otras plataformas de drones DJI como Matrice 100.
INFORMACIÓN TÉCNICA ALTUM
El sensor térmico es LWIR infrarrojo térmico 8-14um, radiométricamente calibrado La resolución del sensor 2064 x 1544 (3,2 MP por banda EO) a 120 metros AGL 81 centímetros por píxel (térmico) a 120 metros La velocidad de captura es de 1 captura por segundo en todas las bandas, RAW de 12 bits
Peso Altum + DLS 2: 406.5 g (14.34 oz) Altum: 357 g (12.6 oz) DLS2: 49 g (1.73 oz) Wi-Fi: 2 g (0.07 oz) USB: 9 g (0.32 oz) Dimensiones 8.2 cm x 6.7 cm x 6.45 cm (3.2 in x 2.6 in x 2.5 in) Energía externa 4.9 - 25.2 V Entrada de energía 5.5/7.0/10W (modo de espera, promedio, pico) Bandas espectrales Azul, verde, roja, borde rojo, infrarrojo cercano (NIR) RGB Alta resolución, obturador global, alineado con todas las bandas Térmico LWIR infrarrojo térmico8-14um. Calibrado radiométricamente Resolución del sensor 2064 x 1544 (3.2 MP por banda EO) a 120m (400ft) AGL 81cm por pixel (térmico) a 120m Tamaño del pixel del suelo (GSD) 5.2 cm por pixel (por EO band) a 120 m (~400 ft) AGL 81 cm porr pixel (térmico) a 120 m Velocidad de captura 1 capture por segundo (para todas las bandas), 12-bit RAW Interfaces Aeronave: disparador, marco superior, 1 salida PPS. 3.3V aislado IO 2x USB 3.0 puertos de alta velocidad para WiFi o Ethernet y almacenamiento USB de 3.0. Longitud focal 8 mm multiespectral 1.7 mm térmico Campo de visión 48° x 37° (multiespectral) 57° x 44° (térmico) Almacenamiento Dispositivos de almacenamiento USB 3.0 compatibles
PARROT SEQUOIA PLUS ES UNA CÁMARA MULTIESPECTRAL PARA AGRICULTURA
Parrot ofrecer una solución en cámaras multiespectrales accesible a profesionales de la agricultura, Parrot Sequoia+ es el sensor multiespectral de 4 bandas compatible casi con cualquier dron comercial e industrial para optimizar el análisis de los cultivos.
Parrot Sequoia+ incluye un sensor multiespectral y otro sensor de luz solar, con 4 bandas espectrales verde, rojo, borde rojo e infrarrojo cercano y su cámara RGB de 16 megapixeles permiten captar e interpretar la cantidad de luz que absorben y reflejan las plantas para conocer el estado de salud de los cultivos, además su propio GPS integrado aumenta la precisión de la información recopilada para no depender de otras fuentes de posicionamiento.
La cámara Parrot Sequoia+ en conjunto con el software de procesamiento Pix4D Mapper proporcionan resultados de medición absoluta sin necesidad de calibración radiométrica, garantizando un análisis más preciso de la información obtenida, además de mejorar la experiencia del usuario al eliminar la calibración manual.
Analice su campo a tiempo y tome las decisiones adecuadas para mejorar la salud de sus cultivos, ya sea que necesite fertilizar o dar seguimiento al riego en las diferentes etapas de crecimiento de las plantas, reduzca considerablemente el uso de fertilizantes y otros químicos que utiliza al fumigar solamente las áreas que necesiten atención, maximizando así su ganancia.
PARROT SEQUOIA+ ESPECIFICACIONES
Cámara RGB 16 MPIX
Definición: 4608x3456 píxeles
HFOV: 63.9°
VFOV: 50.1°
DFOV: 73.5°
Dimensiones y características
59 mm x 41 mm x 28 mm
72 g (2,5 oz)
Hasta 1 fps
Almacenamiento incorporado de 64 GB
IMU & magnetómetro
5 W (pico ~12 W)
4 Bandas distintas
Verde (550 BP 40)
Rojo (660 BP 40)
Borde rojo (735 BP 10)
Infrarrojo cercano (790 BP 40)
4 Cámaras con obturador global de una sola banda de 1.2 MPIX
Definición: 1280 x 960 píxeles
HFOV : 61.9°
VFOV : 48.5°
DFOV : 73.7°
Sensor solar
4 sensores espectrales (los mismos filtros que el cuerpo)
GPS
IMU & magnetómetro
Ranura para tarjeta SD
47 mm x 39,6 mm x 18,5 mm
35 g (1,2 oz)
1 W
DJI P4 Multispectral
DJI P4 Multispectral es un dron para agricultura con una cámara especializada para capturar imágenes multiespectrales gracias a sus 6 bandas que le permiten obtener imágenes NDVI en tiempo real, este dron viene con un módulo RTK integrado al igual que su homónimo para fotogrametría Phantom 4 RTK
Percepción remota, teledetección o análisis de salud de cultivos requieren de información precisa, el P4 Multispectral captura datos multiespectrales con precisión gracias a su lente calibrado de fábrica y su sistema TimeSync que sincroniza y alinea la información brindada por la cámara, la controladora de vuelo y el módulo RTK
6 bandas:
Borde Rojo (RE) 730 nm - 16nm
Infrarrojo cercano (NIR) 840 nm - 26nm
Verde (G) 560 nm - 16nm
Rojo (R) 650 nm - 16 nm
Azul (B) 450 nm - 16 nm
Visible RGB
Si bien existen mas cámaras de este tipo no las reportamos dado el costo de las mismas lo cual las hace casi prohibitivas para la mayoría de los productores. Pero con esto tenemos un panorama de que podemos encontrar en el mercado. El futuro es prometedor y Agrotools esta trabajando en la integración de software. Como pudimos ver en los 2 blog sobre NDVI (satélites y cámaras) el secreto para tener una información mas cierta es el uso de ambas y sumar cámaras infrarrojas, sensores sin tecnología espectral como pueden ser los sensores de humedad de suelo, centrales metrológicas, lectura de los equipos de aplicación y siembra vía el bus isobus obteniendo de esta manera un software que trabaje por capas. Estos sistemas nos permiten la toma de decisiones en lo inmediato y a futuro en función al histórico poder hacer la predicciones correspondientes.
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