Macaw (MCAW)

Tetracam's Multiple Camera Array Wireless Visión


General
Mejoras de equipo
Mejoras de software
Plano de diseño mecánico
Sensores y filtros de MCAW
Comparación de productos
Visión general de la interfaz del navegador
Pantalla de visualización en vivo
Opción de cámara térmica
Especificaciones del Sistema
Series de seminarios en línea de Macaw

Macaw Macaw Thermal Auk Hawk ILS ADC Micro ADC Snap Single Band/UV µ-MCA RGB+3










Visión general

La serie de cámaras Tetracam MCA ha sido popular entre investigadores durante muchos años. La combinación de filtros livianos y reemplazables, además de la robustez, han llevado a ser el instrumento más citado en estudios de vegetación multiespectral. A lo largo de los años, Tetracam ha introducido mejoras en la electrónica de MCA para mantener el rendimiento competitivo y proporcionar nuevas capacidades.

Consecuentemente, nos enorgullece presentar la última variación de la serie MCA: el Macaw (MCAW: Multiple Camera Array Wireless ' Sistema Inalámbrico de Cámaras Múltiples Matrizadas). Macaw llega a actualizar la electrónica de MCA obeteniendo así un sistema informático Linux con todas las funciones, con una arquitectura de código abierto y una unidad de estado sólido (SSD) SATA para misiones intensivas de computación. Mientras se toman las imágenes, Macaw puede alinear planos de imágenes y extraer índices de vegetación, como el NDVI. Puede ejecutar esto aproximadamente a la misma velocidad a la que se adquieren las imágenes, gracias a su CPU ARM de cuatro núcleos de 2 GHz.

El Macaw viene equipado con dos interfaces: una interfaz de puerto serie Linux que proporciona una interfaz de control cableada y una interfaz LAN inalámbrica que proporciona servicios para una variedad de clientes utilizados por los desarrolladores: http, ssh y ftp.

El Macaw viene con las herramientas de desarrollo (Eclipse) ya instaladas, y la fuente del código para la aplicación de la cámara reside en un directorio de desarrollo. Una computadora personal cercana, teléfono inteligente o tableta pueden interactuar fácilmente con la cámara a través de un punto caliente de wi-fide de la cámara. Usando los clientes Xming y PuTTY con una computadora personal presenta una interfaz gráfica de usuario (GUI)para la cámara.

En el campo, el Macaw se puede controlar desde una tableta o teléfono inteligente a través de cualquier navegador de comercial de la red. Una tableta de control se incluye con el producto. Usando la interfaz del navegador, las imágenes se pueden ver y descargar, y se puede ingresar fácilmente a la documentación de ayuda. Para transferencias rápidas de datos, la SATA SSD está configurada con una interfaz de controlador USB3 externa que transfiere el disco a la Computadora Personal de escritorio, o computadora portátil, para lograr la velocidad de transferencia de USB3. La interfaz del navegador también se puede utilizar para mostrar un video en vivo desde cualquier Cámara seleccionada en la matriz. Se incluye un módulo ILS externo con un cable de 1 metro con la compra de un nuevo Macaw para así incrementar la precisión de las imágenes tomadas.

Al igual que el Micro-MCA Snap, el Macaw viene con cámaras equipadas con sensores globales rápidos, diseñados específicamente para la recolección de imágenes distinguidas, de acción inmóvil desde vehículos aéreos no tripulados, volando bajo y rápido sobre bosques o tierras de cultivo. Estos sensores exponen la imagen completa al mismo instante de tiempo. Esto permite capturar imágenes libres de desenfoques a causa de movimiento y otras distorsiones.

La Macaw está disponible como una serie de seis cámaras separadas. Cada cámara orientada hacia abajo en la matriz está sincronizada con precisión con las otras cámaras para que cada uno sea capaz de capturar la misma escena exactamente en el al mismo instante de tiempo. & nbsp; Cada cámara está registrada con la otras cámaras en la matriz con una precisión de sub-píxel para que todas las imágenes estén en alineación perfecta

AQUÍ Cada una de las cámaras del Macaw contiene una banda estrecha especificada por el cliente y que es insertada entre el lente y el sensor. & nbsp; Con cada exposición, seis & nbsp; bandas separadas de radiación visible o de radiación tipo cerca-a-infrarrojo se mueven a través de cada lente y filtro para formar una imagen monocromática separada en cada sensor. & nbsp; Las imágenes son transferidas simultáneamente desde cada sensor. al directorio de almacenamiento de imágenes del Macaw en la unidad de almacenaje de estado sólido. El procesamiento de estas imágenes se realiza utilizando el propio Macaw.


Mejoras de equipo

  1. El almacenaje de archivos ha sido cambiado de múltiples micro tarjetas SD a una sola unidad de almacenamiento SATA grande de estado sólido, El almacenamiento SATA es enchefable y puede ser removible para su procesamiento

  2. Un procesador multinúcleo reemplaza a los 6 procesadores discretos del diseño anterior, incluyendo un mejoramiento en desempeño

  3. Las interfaces WiFi, USB3, y Ethernet han sido incluídas para mejorar el desempeño de conectividad

  4. La matriz de los controles de elementos lógicos de FPGA capta y permite video en tiempo real desde cualquier canal

  5. Resulta en una velocidad de captura contínua de dos a cinco veces más rápida

  6. Se mantiene la compatiilidad eléctrica al punto de conectores de control y puertos seriales


Mejoras en Software

  1. El software de control de la cámara está implementado como una aplicación de cámara que opera en un OS (Sistema Operativo) Linux, así ofreciendo una variedad de ventajas:

    • Sistema Robusto de Archivos y manejo de protocolo IP
    • Una interfaz de usuario para explorar la red con un servidor Apache http y escrituras PHP
    • Documentación residente en la camara y archivos de ayuda (la interfaz del explorador ofrece un sitio informativo y residente de internet)
    • La arquitectura de sistema abierto permite al usuario,en novedosas maneras, configurar sus dispositivos.
    • Un servidor SSH para conección remota, controlar, y diagnosis de fallas.
  2. Video en vivo para la interface de pantalla del explorador, cambiable a cualquier canal
  3. Archivos guardados como tiffs de múltiple-página, con alineamiento realizado en la cámara.
  4. Archivos Tiff completamente marcados con datos de estructura Exif y Exif GPS, así como información de procesamiento de banda Tetracam.
  5. Sistema con capacidad muy grande de archivos
  6. Los archivos pueden extraerse con alta velocidad al cambiar el almacenamiento SATA al disco de puente USB3
  7. Se puede extraer archivos a velocidades más bajas al usar protocolos de descarga de navegador
  8. Se apoya completamente los modos de operación Tradicionales de Tetracam: captura contínua, disparador, varios modos de exposición, etc. .
  9. Se puede utilizar procesamiento de segundo plano para alinear imágenes, producir NDVIs, y eliminar archivos innecesarios
  10. Bajo solicitud, están disponibles códigos de origen Camera Application, permitiendo así la personalización del sistema en el campo.

Esquema de composición mecánica

 

El MCAW tiene la misma dimensión de huella que los anteriores modelos MCA, pero los controles y conectores han sido todos agrupados en uno de los lados de la cámara, tal como ilustrado a la izquierda. Un conector HDMI se usa para conectar al sistema de vuelo, y el LED listo/ocupado es ahora parte del interruptor iniciar-parar.

La electrónica del MCAW está disponible como una versión mejorada de los sistemas captadores de imágens mini-MCA y Micro-MCA que se encuentran en uso en sus aplicaciones. Están apoyados por un accesorio multifuncional ILS/GPS/Gyro que porvee metadatos para captar imágenes. La nueva unidad multifuncional ILS puede instalarse remotamente con un cable de 4 metros para asegurar una buena vista del cielo.

 


Sensores y filtros de MCAW

Las cámaras en el MCAW representan canales ópticos que reunen información multi-espectral a base de píxel-po-píxel para uqe luego sea procesado por el software del sistema.  Cada cámara consiste de un lente, filtro, y sensor.  El usuario selecciona los filtros que ha insertado entre el lente y el sensor con el fin de restringir la radiación que contacta el sensor a una banda angosta de longitudes de onda. La combinación de filtros selecionados por el usuario habilita el sistema para que reconozca una característica espectral que identifique una o más plantas, condiciones de la planta u otros compuestos .  También, porque los filtros del MCAW pueden ser reemplazados por el usuario en el campo de aplicación, estos sistemas pueden ser reutilizados una y otra vez para detectar diferentes bandas de longitud a tiempos differentes para propósitos diferentes.  

Los sensores en el MCAW son sensores CMOS sensores de 1.3 mega-pixel.  Estos producen imágenes compuestas de 1280 X 1024 pixels.  Las imágenes pueden ser configuradas por medio del menú del sistema para submuestrar la imagen de tamaños más pequeños (1024 x 768 or 640 x 512) con el fin de reducir el intervalo de tiempo requerido por la cámara para capturar imágenes sucesivas.

Los resultados que provee el sensor de imágenes "Global Snap" de la cámar MCAW está optimizada para recibir bandas de longitud de aproximamdamente 650 nm. Tiene una alta reacción de resultados de 400 nm en el lado bajo del espectro visible y produce una buena reacción en sector cerca del infra-rojo.at the limits of its range.  Un gráfico de la sensitividad del sensor de imágenes snap está representado abajo.

 

Al escoger un filtro óptico de una específica banda angosta que está dentro del rango del sensor para colocarle al frente de cada sensor de canal, la radiación que es capaz de alcanzar cada sensor puede ser restringida a una rango angosto de longitud de bandas. De esta manera, las combinaciones específicas de filtros pueden ser seleccionadas para permitir que el MCAW logre exponer una variedad de condiciones de plantas identificables for su propiedad característica única. Por ejemplo, si la reacción espectral de varias plantas son reconocidas en la región del espectro monitoreado por el MCAW, ciertos filtros pueden ser seleecionados de tal forma que ayuden a diferenciar una especie de las otras (referirse al gráfico de abajo). Esto requiere que el usuario sepa que tipo de filtros seleccionar de adelantado con el fin de exponer las difencias de interés. Nota: como un gran ejemplo de recursos de datos sobre características únicas de vegetación refiérase a "Hyperspectral Remote Sensing of Vegetation" por el autor Dr. Prasad Thenkabail, et al. disponible por medio de Tetracam.  Se pueden encontrar otras referencias en nuestra página de Internet de Tetracam en nuestra base de datos Multispectral Crop and Application Database.

Alternativamente, el MCAW puede ser configurado para monitorear bandas de lonogitud de las cuales se pueden extraer índices de vegetación. Estas proveen la información necesaria para extraer los índices NDVI, SAVI y también otros índices más así como información capaz de ser deducida de éstos. Los filtros de bandas de paso proveídos con la cámara son designados por el usuario al momento de poner la orden de compra. Estos pueden ser facilmente cambiados en el campo de aplicación con el fin de reconfigurar el sistema para buscar un espectro diferente para exponer condiciones diferentes. Filtros estándares están incluídos en el precio de cada sistema. Filtros de paso de banda especiales alternativos o filtros personalizados también están dsiponibles bajo requisito del cliente, con los precios correspondientes indicados via cotización. Tenemos disponbile información adicional relativa a filtros de banda de paso. here.


Comparación de Product

Visión General de la Interface del Navegador


El MCAW puede ser controlado totalmente por medio de un navegador lo cual significa que puede ser una tableta, computadora de escritorio, ordenador portátil, o teléfono inteligente que pueden administrar fácilmente el MCAW,como puede verse en la imagen a la izquierda. Tomando fotos, borrando fotos, fijando fecha y tiempo, cambiando los valores del alineamiento de la matriz de la cámara, y editar ajustes, por ejemplo, todo esto se puede lograr al pulsar los botones en la página principal del interfaz. Fotos tomadas pueden ser revisadas y un canal vivo de vídeo es disponible. Fotos individuales tamién pueden ser descargadas.

Cuando se revisen fotos, bandas individuales pueden ser seleccionadas para ser exhibidas desde las cámaras mmúltiples en la matriz así como varios índices, tales come NDVI. Esto se logra sin la necesidad de transferir las fotos a otro dispositivo. Si el usuario está lo suficientemente cerca a su MCAW mientras está captando fotos, así como en una nave aérea tripulada, ellos estarían habilitados a revisar las fotos mientras la misión de vuelo esté llevándose a cabo para estar seguro que todo va de acuerdo a su plan único.


Live View Screen


Esta página permite que el usuario pueda seleccionar una alimentación en vivo en la matriz. También permite que todas las funciones básicas de control de la cámara sean efectuadas, así como también la página de estado. El botón de "Review" (Revisar) lleva al usuario de vuelta a la página básica de estado.

Existen varias opciones de vista en vivo en el menú desplegable. Las opciones consisten de vistas individuales de cada cámara en la matriz así como cualquier índice definido en indices.txt. En el ejemplo, un NIR (Cerca del Infrarojo) tradicional, rojo, verde vistos desde indices.txt han sido seleccionados. Un índice de extracción correctamente configurado en el archivo de definición de indices.txt puede ser obtenido como una vista en vivo. Los colores son determinados por la selección de paleta, donde sea aplicable.


Opción de Cámara Térmica






Opcionalmente al MCAW se le puede equipar con una o dos cámaras térmicas. Eso significa que el MCAW podría tener seis cámaras de banda angosta y una o dos cámaras térmicas. Con esta opción, la operación de la MCAW se mantiene igual, excepto que el acceso a los datos térmicos es por medio de (a) página(s) en los TIFs que crea el MCAW. Una vista en vivo del sensor térmico también es disponible. PixelWrench para el MCAW puede ser utilizado con los datos térmicos para extraer valores precisos de temperatura de una escena dada.

Lo siguiente representa las especificaines y detalles importantes de la opción de cámara térmica, lo cual consiste de un sensor Flir Tau2:

  • El sensor térmico está organizado a dimensiones de 640 X 512; la escala está ajustada para hacerle juego a las dimensiones de 1280 X 1024 del sensor de banda angosta. El modo de mitad del tamaño previene el incrementar la escala de la salida del sensor térmico.

  • El sensor térmico se opera en el de modo paralelo de 14 bit; automáticamente se incrementa ls escala para hacerle juego los datos de 16 bit de los sensores de banda angosta./li>
  • Un video en vivo de un sesor térmico puede ser obsevado en la pantalla Live View (Vista en Vivo)en la interface del navegador de internet del MCAW y a través de un conector RCA. La alimentación de video utilizando cualquier método está basado el controlador de la cámara térmica nativa.

  • La tasa de captura máxima cuando la opción de cámara térmica está habilitada es aproximadamente de una foto for segundo. La cámara térmica puede ser deshabilitada al remover los datos térmicos del archivo bandinfo.txt. Cuando la cámara está deshabilitada, el MCAW puede capturar fotos a un paso de aproximadamente dos fotos por segundo.

  • Los valores absolutos de temperatura para cada pixel se pueden encontrar utilizando los datos capturados por el MCAW con PixelWrench para MCAW. Las temperaturas así calculadas tienen una precisión aproximada de +/-10%

  • Los datos térmicos pueden ser combinados con datos de banda angosta en la cámara para producir imágenes de color falso de acuerdo a los datos ingresados en el archivo índices.txt. El PixelWrench para el MCAW puede también crear imágenes de color falso RGB al especificar la banda térmica como una de las preferencias de banda.

  • La opción de cámara térmica en el MCAW aumenta acerca de 250 mA a 12 voltios (3 vatios) por cada cámara térmica en el sistema.


Especificaciones del Sistema (6 Canales)

Fuerza1.75 A a 12 voltios, 9 a 15 voltios de entrada
Peso600 gramos
Distancia Focal del Lente9.6 mm fijos
Apertura del lentef/3.2
Temperatura0 grados Celsios a 40 grados Celsios (32 grados Fahrenheit to 104 grados Fahrenheit)
HumedadMenos que 85% humedad relativa, no-condensable
Almacenamiento de DatosHasta 1 terabyte SATA SSD, 280GB estándar
Software Incluído PixelWrench para Macaw, Icaros Grapadora de Mosaico tipo Un-botón
Interfás AnfitrionaEnchufe Solter USB 3.0 controlador
Comando / ControlDisparador de Encendedor entrada
Modo Automático de Disparador y Modo de disparador GPS compensado GPS offset trigger mode (captura contínua)
Comando Externo de Interfaz RS232
Línea Externa de Temporizador Para Inicio de Integración
Creación de ImáagenesSeis 1280 X 1024 sensores Global Snap Shutter con acción de filtro individualbr
Todos los canales escalados, traducidos, y rotados para igualar al canal maestro
Pixels de alta sensitividad con 4.8 microns
Ciclo de Tiempo de Captura de medio segundo
Imágenes marcadas con metadatos de calibración / GPS