无人机高光谱的应用举例

农业遥感预警

• 病虫害预警，

• 指导喷洒农药，防治病害

• 产量评估

• 种植面积评估

• 缺水预警

• 缺肥预警

林业• 森林、草皮覆盖面积评估，

• 森林木材存储量评估

• 森林病虫害防治

• 树种识别、生物量估计、养分元素监

测、森林健康

• 茶园：病虫害防治，灌溉指导、施肥

指导，智慧种植

探矿业• 探矿• 矿石品质筛选• 矿物填图• 矿物成分探测• 成矿预测国防敌情侦查、反伪装、反地雷种植面积评估无人机载高光谱成像仪

无人机飞行推扫方向

垂直固定翼

飞行距离>130Km “大黄蜂”多旋翼

飞行时间>45分钟

森林健康评价

森林特征提取

森林检测

智慧林业

高光谱在智慧林业中的应用• 树种识别

• 参数反演

• 生物量、碳储量、生

产力、植被指数估算

• 火灾检测

• 病虫害检测

• 森林资源变化检测

森林资源防护调度平台

森林资源防护调度平台

无人机载高光谱成像仪+激光雷达一体机 ATHL9010

概述

ATHL9010系列无人机高光谱成像仪+激光雷达一体机，是奥谱天成

在最新推出的第三代无人机高光谱成像仪，增加了激光雷达模块，它是一

系列体积小、重量轻的无人机载微型高光谱成像仪，由六旋翼高稳定性无

人机、高稳定性云台、高光谱成像仪、激光雷达、大容量存储系统、GPS

导航系统、地面接收工作站、地面控制系统等组成。在高光谱成像仪的基

础上，借助线扫式激光雷达，可获得地表高程，可以对图像做极为准确的

正射校准，同时也可以获得地物的立体形态信息，与光谱信息联合分析，

开辟了新的研究视角。

l 产品特征Ø 波段范围：400~1000nm（可定制）Ø 高光谱分辨率：＜1.5 nmØ 宽视场：23.5°@f=35mm（与镜头相关）Ø 飞行高度：50~1000米，推荐100mØ 固态激光雷达，非机械扫描雷达，可靠性高Ø 激光雷达测距范围：1~300mØ 激光雷达测高误差：20 mmØ I7板载计算机，最大支持2T存储，最多可存储100小时成像数据

Ø 1.5m大型多旋翼无人机，高载重，可扩展型强；Ø 超长飞行时间：约45分钟，巡航面积大Ø 无忧飞行管家服务（合作商：中国人保）l 产品应用Ø 地质与矿产资源勘察，土壤监测Ø 精准农业、农作物长势与产量评估Ø 森林病虫害监测与防火监测Ø 海岸线与海洋环境监测Ø 草场生产力及草场监测、生态环境保护及矿山监控Ø 遥感教学与科研、气象研究、灾害防治Ø 湖泊与流域环境监测、水质检测Ø 农畜产品品质检测

Ø 军事、国防和国土安全ATHL9010实物图

高光谱+激光雷达·大负载·高分辨率

无人机载高光谱成像仪+激光雷达一体机 ATHL9010

ATHL9010 ATHL9010P ATHL9010W

激光雷达

雷达工作原理 TOF飞行时间测距方式

激光波长 1550nm，人眼安全一级

测距速度 50万点/秒，最大可达100万点/秒（跟距离相关）

扫描线数 1750线

视场角 水平 15°°角分辨率 水平 0.009°°扫描频率 500 Hz

测高范围 1~300 m，最大600 m

激光返回模式 多次回波

测高误差 <20 mm

重量 1.5 Kg

可靠性

工作温度范围 -10 ~ 45℃

存储温度范围 -20 ~ 65℃ -20 ~ 65℃ -20 ~ 65℃

工作湿度范围 ≤85% RH ≤85% RH ≤85% RH

激光雷达性能参数

雷达样例数据

雷达数据采集原理

生态环境——监测过程

航线规划

光谱数据采集

船只采样

光谱分析

数据反演

• 对外业采集到的无人机高光谱数据进行影像拼接等前期图像预处理• 利用地物光谱仪与船只实地采样对河流样本点数据进行光谱采集，样本点应该分布均匀且具有针对性• 基于无人机高光谱影像的光谱数据和水质参数数据可进行分析• 快速生成研究区不同时空的水质各参数浓度图

ATH9010W飞行所得的河道水质巡查图；飞行地点：福建厦门，飞行时间：2022年03月25日

10:57am，飞行高度：200米，飞行速度：5.0 m/s，架次编号：20220325105712

无人机高光谱在水质巡查的飞行示例

排污口蓝藻爆发区污染区

立体水质监测系统

无人机高光谱成像仪应用实例应用高光谱成像仪，进行玉米旱灾的分级研究

采用奥谱天成产的ATH9010型无人机高光谱成像仪 基于无人机高光谱遥感的柑橘黄龙病植株的监测与分类

农作物长势情况（即产量评

估）巡视图，绿色越深的区

域表示长势越好

植被健康监测和产量评估，黄色

颜色越深，则植物越健康、产量

越高。

农作物养分巡查图，颜色越深处，代表植物健康指数较差、缺乏养分。病虫害巡视图无人机高光谱在农林业植被健康的飞行示例

NY3000系列_农作物健康综合监测系统

农作物健康综合监测系统

NY3000_农作物健康综合监测系统多参数监测

60多种参数实

施监测，全面

监测植物的生

长态势

自动光照补偿 无人值守

白天无间断测量，

最快每秒测量一组

数据，无线传输

适合晴天、阴

天等各种不同

辐照条件

白天晚上

均可工作

内置主动光源，

晚上也可工作

便于安装 温度补偿

方便安装，只需

要安装在植物上

方即可使用

自动温度补偿

全年维持恒温

保证测量可靠

输出测量参数（60余种）

归一化植被指数NDVI

藻青蛋白光谱指数PSI

光化学反射指数PRI增强植被指数EVI

叶绿素光谱指数CSI

红边植被胁迫指数RVSI……等60余种植被指数参数• 生物量、覆盖度研究；• 温室管理；• 植物生态学；• 植物水分胁迫研究；• 归一化水指数

NDWI

• 归一化氮指数

NDNI

• 纤维素吸收指数

CAI • 归一化木质素指

数NDLI

2000、2100、2200nm 1754、1680nm

1510、1680nm

• 叶片湿度指数

LMI

1650nm

水

分

纤

维

素

氮

含

量

NY3000利用农作物对光线的实时反射光谱，来进行反演60多种植被参数，全面监测植物的生长态势

更多参数监测：实时多达60多种的参数；

可以实时监测农作物的缺水情况，及时灌溉；

可以监测植物的纤维素和木质素参数；

可以监测绿植的缺肥情况。

不同年份粮食作物的高光谱检测

测试仪器：传送装置放置于ATH3500 上

镜头距离：42cm

曝光时间：8500us

相机帧率：25FPS

各年份水稻光谱曲线 各年份小麦光谱曲线 各年份玉米光谱曲线各年份黄豆光谱曲线不同年份粮食作物的高光谱检测

测试项目及效果

物质的含水率

产品特点

0.5%

测量结果准确 检测速度快

无损检测

• 在线无损检测，无污染

• 检测速度快（0.2s），适合在线分

选；

• 模块化设计，安装简单，可轻松对

接分选系统的PLC；

工作原理

• 近红外反射光谱技术，水分子对

红外波段的光有较强的吸收作用

优点：

• 准确率高

• 非接触

• 无损

应用领域茶叶中药材稻米、小麦、面粉、玉米、大豆、花生等粮食仓储面粉面条、面包生产在线式红外水份测量仪——GY1000

饲料猪饲料、鱼饲料奶粉、奶制品1.0 ms

非接触

酿酒柠檬烤烟

籽油、棉籽油、橄榄油等R2 = 0.87

R2 = 0.81

工作原理

• 红外拉曼光谱技术

在激光的照射下，每种物质都会发

出不同的光，通过判断其发光的波段和

强度 ，进行判定粮油的成分和含量。优点：

• 准确率高

• 非接触

• 无损

粮油检测仪——NY3000

测试项目及效果 产品特点 应用领域茶油

掺杂

油品

含量

油品

成分 5% 最快100ms

无损检测 非接触 茶油、大豆油、花生油、菜测量结果准确 检测速度快

手持式活体叶片健康指数检测仪——NY1600

工作原理 测试项目及效果 产品特点应用领域• 叶片中叶绿素对光谱的吸收作用

测量叶片对不同波长光的透光系

数

优点：

• 无需采摘，原位测量

• 准确率高

• 无损

• 低成本

0.2% <0.5 s

测量结果准确 检测速度快

无损检测 原位检测叶

绿

素

含

氮

量

叶

片

温

度

180g 6小时重量轻 功耗低，续航

时间长

• 叶绿素含量：测量植物的叶绿素相对含

量或“绿色程度”，植物本身的状况

• 含氮量：叶绿素的含量与叶片中氮的含

量有很密切的关系，因而叶绿素测量值

还能说明植物真实的硝基需求量，通过

这种仪器有利于指导施加氮肥，提高氮

的利用率，并可保护环境（防止施加过

多的氮肥而使环境特别是水源受到污染）

对叶片无任何 无需采摘

伤害

• 各类植物研究• 各种树木研究

手持式水果酸甜度分析仪——NY2000

工作原理 测试项目及效果 产品特点应用领域• 近红外漫反射光谱技术

利用果糖对近红外光谱的吸收作

用

优点：

• 准确率高

• 非接触

• 无损

• 采样覆盖率高、检测精度更高；

• 在线无损检测，无污染

• 检测速度快（1s内）；

• 功耗低，内置电池续航时间>6小时；

橙子苹果梨柑橘柚柠檬芒果西瓜猕猴桃1.5 Brix 1.0 s

测量结果准确 检测速度快

无损检测 非接触甜

度

酸

度

霉

心

180g 6小时重量轻 功耗低，续航

时间长

名称型号便携式苹果无损糖度计NY2000-1(苹果)便携式梨子无损糖度计NY2000-2(梨子)便携式桃子无损糖度计NY2000-3(桃子)便携式番茄无损糖度计NY2000-4(番茄)便携式芒果无损糖度计NY2000-5(芒果)便携式草莓无损糖度计NY2000-6(草莓)便携式葡萄无损糖度计NY2000-7(葡萄)探测器

水果品质综合分析仪——NY2400

工作原理 测试项目及效果 产品特点应用领域• 水果在采摘、包装以及运输等过程中，

苹果将不可避免地会遭受碰、撞、挤

压以及振动等损伤。机械损伤在初始

阶段很难被肉眼识别，但是进入市场

过程中，其受损组织会逐渐发生腐烂，

而致使其他正常水果遭受病菌感染。

• 高光谱成像技术

通过测量水果的反射光谱，可以清晰判

断水果是否有机械损伤，从而挑选出来。

• 优点：

• 准确率高

• 非接触、无损

• 速度快

• 采样覆盖率高、检测精度更高；

• 在线无损检测，无污染

• 检测速度快（1s内）；

• 功耗低，内置电池续航时间>6小时；

橙子苹果梨柑橘柚柠檬芒果西瓜猕猴桃1.5 Brix 1.0 s

测量结果准确 检测速度快

无损检测 非接触损

伤

甜

度

霉

心

180g 6小时重量轻 功耗低，续航

时间长

尺

寸

• 可做成流水线式的。

新

鲜

度

草莓新鲜度的检测（放置15天）

叶片病虫害荧光高光谱成像检测工作站——NY5000

荧光高光谱 多激发波长

系统由高功率氙灯、高光谱成像仪、样

品台、可见光相机组成。

系统由高功率氙灯、高光谱成像仪、样品

台、可见光相机组成。

390-1000nm全波段

最优分辨率1.5nm

内置6个激发波长，

275、310、325、

365、405、488nm

无需移动样品 自动对焦

自推扫高光谱成像仪，

避免样品移动产生的

测试精度问题

自动对焦，能对不同

高度的样品均可以清

晰荧光高光谱成像

葡萄霜霉病早期检测

可测样品： 主要谷物：小麦、大豆、玉米、水稻、油菜籽、花生等；小杂粮：高梁、谷子、燕麦等;

油料作物：亚麻、胡麻、葵花籽等

可测成份：蛋白、脂肪、纤维、直链淀粉、油酸、亚油酸、各种氨基酸、面筋、硬度、沉降值、吸水率等可测样品：面粉、小麦、麸皮、次粉、挂面和面团等

可测成份：水分、蛋白、纤维、沉淀值、灰分、硬度、面筋、稳定时间、吸水率等可测样品：大豆、花生、棉籽、菜籽、葵花籽、芝麻、米糠、玉米胚芽等主要榨油原料及其对应的各种粕类和成品油；还可以检测榨油过程中的中间品，如豆皮、饼类、皂角、磷脂等可测成份：水分、蛋白、脂肪、纤维、灰分、碘价等

乳品行业：奶粉、鲜奶、浓缩奶、黄油、奶酪、乳清粉、豆奶粉；可测成份：水分、蛋白、脂肪、乳糖、非脂乳固体、酸度等；肉制品行业：各种肉类及肉制品以及肉制品加工所用的蛋白粉、淀粉等原料；可测成份：水分、蛋白、脂肪、灰分、水活性、产地溯源等；膨化食品：薯条薯片等食品及其原料以及各种油炸食品；可测成份：水分、蛋白、脂肪、纤维、灰分和淀粉等可测样品：饲料原料、全价料、预混料、浓缩料、宠物食品

可测成份：水分、蛋白、脂肪、淀粉、纤维、氨基酸、灰分、钙、磷、掺假鉴别等可测样品：淀粉、玉米蛋白粉、玉米皮粉、玉米胚芽、麸质液、玉米浆、淀粉乳和挤干胚芽等可测成份：淀粉、水分、蛋白、灰分、粗脂肪和干物质等

可测样品：玉米、小麦、木薯等原料；DP3、DP4、果糖、乳酸、醋酸、丙三醇等中间产物发酵液；DDGS和燃料乙醇最终产品

可测成份：DDGS：水分、蛋白、脂肪、纤维；燃料乙醇：水分、乙醇、甲醇、变性剂等近红外光谱在粮油品质分析的应用

面粉加工

油脂行业

淀粉行业

饲料和宠物食品加工

粮油领域

食品行业

7 燃料乙醇行业

1

3

4

5

2

6

优势分析 - 业内

深 耕行业应用

领 域的 沉淀

优 越 的 数 据 算

法 团 队 收 集 大 量 地

物 样 本 与 应

用 模 型

打 通 行 业 “ 天

空 地 一 体 化 服

务

将 产品性能 与行业需 求融合实现广域应用价值，具有跨越性优势与同类光谱厂家相比

05 Part 5 奥谱天成介绍

奥谱天成·集团简介

公司的名字起源：

Opto sky：光电世界的意思，英译中，即为

奥谱 天成

• Logo为Optosky的首字母“O”；

• 旋转代表着活力、洒脱、前进、光芒四射；

• 上半部分：橙色，代表着激情、创新; • 下半部分：蓝色，代表了稳重、可靠，寓

意在保证产品可靠性的基础上，大力创新

宗旨

与使命

愿景

与目标

价值观

• 做世界性的伟大仪器公司• 做中国自己的Thermo• 让中国人用自己的高端光谱仪器• 让全世界用中国的高端光谱仪器• 己立立人，己达达人• 诚信、勤奋、感恩、利他企业格言 • 探物之本末· 用心至本真总面积：>1.3万平方米

超净室：685平方米

员工总数：>330人

研发工程师>180人

研发投入占比：>30%

产品出口至70多个国家

出口占比：>30%

福建省

火炬瞪羚企业

福建省

专精特新中小企业

福建省科技进步奖

二等奖

福建省科技小巨人厦门市双百计划A类重点引进项目国家高新技术企

业

国家科技型中小企业厦门市工业技术中心厦门市重点上市后备企业

5个

国家级高新技术企业

子公司

福建省产业领军

团队项目

主持和参与制定的多个国家标准（共16项）

主持制定国家行业标准

《可见近红外地物光谱仪》

国家标准

《拉曼光谱仪通用规范》

国家标准

《基于拉曼光谱技术的危

险化学品安全检查设备》

行业标准

《远程时间分辨拉曼光谱仪》

国家标准

《纺织品 抗真菌性能的测

定 第1部分：荧光》

国家标准

《纺织品 二苯甲酮类紫外

线吸收剂的测定》

团体标准

《光谱法水质在线监测仪》

团体标准《浮标式生态环境监测仪》团体标准《近红外光谱分析技术术语》主持制定国家团体标准《便携式光谱法快速水质检测仪》团体标准

《基于无人机高光谱遥感的植物监测技术要

求》

团体标准《陆基光谱遥感水质多参数监测技术指南》国家标准

《傅立叶变换红外光谱仪》

团体标准《六氟化硫气体分解产物拉曼光谱在线监测装置技术规范》

国家标准

《危险气体光谱视频测控

预警系统技术规范》

团体标准《植物表型叶绿素荧光成像分析系统技术要求》

知识产权、资质认证、荣誉与获奖

二

等

奖

中

国

创

业

大

赛

厦

门

赛

区

技

术

创

新

奖

中

国

光

电

协

会

创业英雄中央电视台银奖第五届世界新能源环保创业大赛厦门赛区自

主

创

新

金

奖

中

国

仪

器

仪

表

协

会 福建省科技进步奖﹡二

等奖”

2021年12月

优

秀

企

业

奖

中

国

创

新

创

业

大

赛

全

国

总

决

赛

>50件

发明专利

ISO9001

质量认证体系

CE、RoHS、LVD认证20多个系列产品GB/T 29490

知识产权贯标认证

公安部认证>15个系列产品GB/T 23001

两化融合管理认证

>200件

知识产权

知识产

权与资

质认证

首

届

金

燧

奖

中

国

光

学

工

程

学

会

技

术

突

破

奖

中

国

光

电

协

会

二等奖中国创客大赛长沙赛区荣誉

获奖

公司的荣誉资质

长沙天心经开区商会 项目总经费：3000万元会长单位（首届）

奥谱天成集团简介（销售与服务网点布局）

厦门

芜湖

杭州

济南

北京

长春

西安

成都 武汉

总部 子公司 办事处

北京办事处长春办事处济南办事处西安办事处成都办事处武汉办事处杭州办事处徐州

广州

长沙

广州办事处全国各地销售办事处上海

南京

郑州

上海办事处南京办事处总办公场地面积：>1.3万m2

全国各地均有子公司或办事处

优越的售后服务质量和响应速度

奥 谱天成集团18个销售办事处6个经验丰富的研发中心5 个国家级高新技术企业>100个客户支持工程师南宁

贵州

奥谱天成集团简介（总部与子公司）

厦门总部基地（场地自购）

第二总部长沙基地 徐州研发中心 武汉研发中心 芜湖研发中心

海外市场布局（中国大陆地区以外）

产品出口60多个国家>260个代理商31%销售额占比分公司 代理商

联合创始人——刘鸿飞博士（全职）

科技部“科技创新创业人才”刘鸿飞 博士、教授

• 俄罗斯自然科学院 院士

• 入选国家“万人计划”领军人才

• 入选科技部“创新人才推进计划”

• 教育部“长江学者”评审专家

• 福建省高层次人才A类

• 厦门市双百计划 A类人才（最高等级）

• 荣获福建省科技进步二等奖

学历

历练

学术

• 本 科 ● 厦门大学 | 电子工程

• 博 士 ● 中科院上海技术物理所 | 航天遥感

• 博士后 ● 厦门大学 | 光谱分析

• 从工程师 → 研发经理 → 事业部总经理

• Agilent，仪器行业领头羊，世界500强，工程师

• 美国II-VI（NASDAQ上市企业，全球光电龙头业），任职：仪器与自动化事业部总经理

荣誉

• 荣获中国仪器仪表协会“自主创新金奖”

• 中国光学协会“金燧奖”（首届）

• 厦门市高层次人才A类

• 教育部“长江学者”评审专家

• 中央电视台“创业英雄”

• 长沙天心经开区商会会长（首届）

• 厦门大学电子校友会副会长

9 项

国家和行业标准

100余件

知识产权 学术兼职

• 教育部“长江学者”评审专家

• 中南大学博士生导师

• 兰州大学、集美大学硕士生导

师

主持或参与省部级以

上的项目：10余项

俄罗斯自然科学院院士中组部万人计划

领导关怀与社会责任奥谱天成与中南大学等多所高校进行战略合作，成为厦门大学、中南大学等多所高校的实习基地厦门大学百年校庆，奥谱天成捐

赠200万的仪器设备，助力母校

教育事业！

奥谱天成董事长刘鸿飞博士，向长沙市委书

记吴桂英献言建策，推动长沙的科研仪器产

业发展

湖南省委常委、长沙市委书记

吴桂英 来公司考察

福建省委常委、厦门市委书记

崔永辉 来公司考察

徐州市长王剑锋

来公司考察

长沙市副市长彭华松来公司考察

徐州市副市长、徐州高新区书记

龚维芳来公司考察

湖南省政协副主席李民来访

媒体报道

湖南卫视 专访 福建卫视专访《湖南日报》专题报道

《科技日报》专题报道《厦门日报》专题报道奥谱天成接受《中央电视台》科技之光频道专访

长沙市电视台 专访

湖南卫视 专访

主要产品线与应用方向主要产品线 应用方向公共安全工业检测光谱分析科学研究公共安全工业检测水气电检测遥感与农林牧渔食药品安全 • 光学、晶体加工• 半导体• 新材料、新能源• 电力、石化•公安禁毒•应急消防•安全检查

www.optosky.com 0592-6102588 sales@optosky.com 84感 谢 您的观看探物之本末用心至本真奥谱天成（厦门）光电有限公司

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4008-508-928