KAMERA NIR-FPV (Nahes InfraRot) mit dem Kopter

[WiSi-Testpilot]

Es gibt bereits einen Thread zum Thema Near-Infrared-Fotos.
http://fpv-community.de/showthread....-da-schon-jemand-Erfahrung&highlight=infrarot

Hier soll es um NIR mit dem Kopter und um mögliche Anwendungen mit preiswerten CCD Kameras gehen.

CCD Sensoren haben eine große Empfindlichkeit im nahen Infrarotbereich von ca. 700-1100 nm. Normale Fotoapparate mit CCD Sensoren haben daher ein IR block Filter eingebaut, der das nicht sichtbare Licht oberhalb 700 nm nicht durchlässt. So entspricht das vom Sensor detektierte Spektrum ungefähr dem des menschlichen Auges und man erhält ein farbgetreues Bild.

Wärmebildkameras arbeiten in einem Wellenlängenbereich von 7-15 μm. Um diesen Langwellen-IR Bereich und um Wärmebildkameras (zB Flier Vue) soll es hier nicht gehen.

Eine mögliche Anwendung von NIR wäre das Überfliegen von Äckern und Wäldern, um die Qualität der Vegetation zu prüfen (Google z.B.: Vegetation IR). Ferner interessiert mich, ob man an Solardächern (s. Bild) auch in diesem Frequenzbereich Effekte/Defekte sieht. Es gibt bestimmt weitere interessante Anwendungsgebiete und das Fliegen durch eine mystisch anmutende Welt ist zudem sehr reizvoll.

Für diesen nahen Infrarotbereich habe ich mir eine RunCam SKY2, IR-sensitiv, mit 67° Linse gekauft. Zusätzlich wurde im Menue IR-on eingestellt. Als Tageslicht-Blockfilter habe ich im Moment nur ein Stück belichteten Kleinbildfilm.

Für Tipps zu passenden Filtern wäre ich dankbar.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[Yups]

Ich habe seit ein paar Tagen eine umgebaute NEX 5N mit einem Schott RG 715 (lässt ab 715nm Wellenlänge durch) Filter auf dem Sensor.

Die Kamera soll zur Vegetations- und Feuchtigkeitsbestimmung (vernässte Flächen) genutzt werden. Ich habe auch schon eine Testaufnahme eines Gebiets gemacht (etwa 70 Ha), zur Auswertung hat es aber noch nicht gereicht.

Leider bin ich an einem sehr warmen Tag geflogen (30°) und hatte dementsprechend recht schlechte Kontraste weil wirklich alles warm war!



Tips kann ich dir zur Zeit auch nicht geben.

Beste Grüße
Yannick

 

[VikiN]

@wilhelm wie hast den Filter angebracht?

 

[WiSi-Testpilot]

@Yannick, du kannst ja mal berichten, wenn du ein NIR Bild ausgewertet hast. Das ist sehr interessant.
@ VikiN, nur provisorisch mit M3 Polyamid Distanzbolzen und Nylonscheiben, siehe Foto.

Ich habe jetzt folgende Filter ins Auge gefasst:
http://www.foto-morgen.de/Objektive-Filter-Zubehoer/Filter-/Infrarot-Filter/
ev. 720 nm
850 nm
950 nm (im Moment nicht lieferbar)
und eventuell 1000 nm:
https://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=918&pn=FES1000

Viele Grüße,
Wilhelm

 

[WiSi-Testpilot]

Die Filter sind angekommen. Bei dem Bild unten habe ich ein 950 nm Filter benutzt. Ich finde es sehr erstaunlich, wie viel die Kamera da noch sieht. Sogar mein Lötkolben glüht bei ca. 350-400°. Das Problem ist jetzt, das ganze mechanisch auf den Kopter zu montieren.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[kofferfisch]

Interessante Sachen, die ihr da macht.

Könnt ihr mir einen Tipp geben, wie und welche Kamera sich für einen Umbau eignet (bevorzugt CHDK fähige kompakte Canons)?

Bis zum 20.7. könnt ihr hier bei agribotix.com eure Bilder kostenlos berechnen lassen. Fände ich toll, wenn das mal einer machen und berichten könnte.

GRuß,

Kofferfisch

 

[WiSi-Testpilot]

Hier geht es auch weiter. Heute hatte mein Multispektral-Kopter den Jungfernflug. Zwei Kopter habe ich zerlegt und daraus einen größeren gebaut. So ist vorne Platz für bis zu 3 Kameras, eine Vis, die NIR (s.oben) und eine Wärmebildkamera. Ich tendiere zur FLIR Vue Pro, die aber noch nicht lieferbar ist.
http://www.flir.com/uploadedFiles/sUAS/Products/Vue-Pro/FLIRVluePro-datasheet.pdf

Als Vis-Kamera nehme ich die Xiaomi Yi mit 60 Grad Linse.
http://fpv-community.de/showthread.php?60796-Weitere-GoPro-Konkurenz-Xiaomi-Yi

Linse:
http://de.aliexpress.com/item/14-Me...-Board-Lens-4-3mm-with-1-2-3/32307215882.html

Wenn alle Kameras zusammen laufen werde ich mir Gedanken machen, wie man das ganze kippbar machen kann.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[kofferfisch]

Stattliches Gerät, welches Gewicht bei welchem Antrieb peilst du an?

 

[MazeVX]

Schön das die Sache noch am laufen ist! IR ist immer interessant.
Wünsche dir viel Spaß mit dem multispektral copter!

Mfg Matze

 

[WiSi-Testpilot]

Danke Matze,
@Kofferfisch, etwas über 3 kg werden es wohl werden. Heute war das Abfluggewicht 2670 g (4S 4Ah) und 2770 g (4S 5Ah). Die Motoren sind die Tiger U3 KV 700 mit 13x4.4 Propellern. Die Stromaufnahme war etwa 20 A.
Einen schönen Abend noch,
Wilhelm

 

[WiSi-Testpilot]

Gestern habe ich 2 Kameras auf dem Kopter getestet. Die Gopro hing am Connex Sender und das Analogbild der NIR Kamera wird von der LB übertragen. Meine Befürchtung war, dass sich die beiden Sender gegenseitig stören oder den GPS Empfang stören. Aber es hat alles prima funktioniert. Ich hatte sofort 11 bis 12 Satelliten.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[MazeVX]

Sehr gut interessante Kombi! Wie reagiert NIR auf Menschen /Tiere? Sieht man zb Hunde im Gras oder Gebüsch?
Arbeite zwar ständig mir IR Kameras aber mit NIR habe ich keine Erfahrung.

Mfg Matze

 

[WiSi-Testpilot]

Warmblüter mit einer Körpertemperatur um 300 K strahlen im langwelligen IR Bereich um 10 μm. Um z.B. Tiere zu suchen benötigt man eine Wärmebildkamera, die im diesem Bereich von 7 μm bis 14 μm misst. Die NIR Kamera ist um 1 μm herum empfindlich. Die Wärmestrahlung eines heißen Lötkolbens sieht man allerdings noch.
NIR interessiert mich, weil (a) Vegetation in dem Bereich stark reflektiert und (b) weil Silizium (Solardächer) hier eine Emissionsbande hat. Ich möchte untersuchen, ob man Defekte auch im NIR Bereich sehen kann.

Frage: Was untersuchst du denn mit Wärmebildkameras?

Viele Grüße,
Wilhelm

 

[MazeVX]

Hatte gehofft sie würden da evtl in einem nebenband abstrahlen oder so, schade.

Überwiegend produktprüfung unserer hochlastnetzteile aber auch alles mögliche andere, Getriebe, diverse Platinen und Dinge im Bereich Prototypen und Anwendungen.

Mfg Matze

 

[WiSi-Testpilot]

Hier möchte ich meine neue NIR-HD Kamera zeigen. Basis ist die FlyCamOne eco HD 1080p, Voelkner 85 Euro. Zuerst habe die originale Linse herausgeschraubt, um zu sehen, wo sich der IR Sperrfilter befindet. Der Kleber (Pattex Konsistenz) lässt sich leicht mit einer Nadel rückstandslos entfernen. Der IR Sperrfilter sitzt zum Glück an der Linse, s. Bild, so dass man ihn notfalls auch hätte entfernen können. Wäre der Filter auf dem Sensor geklebt, hätte ich die Finger davon gelassen.
Aber es kommt noch besser: es passen ganz normale 1/3'' FPV MTV Linsen. Hier habe ich eine IR durchlässige 3.6 mm Linse eingesetzt (ist nur auf die schnelle scharf gestellt). Das Bild unten wurde mit einem 950 nm Filter aufgenommen, die Kamera sieht also nur im Bereich ab 950 nm aufwärts. Kameras mit C-MOS Sensor hatte ich bisher gar nicht in Betracht gezogen, weil sie im NIR Bereich unempfindlicher als CCD Kameras sind. Wie man sieht, ist die Empfindlichkeit doch sehr gut.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[kofferfisch]

Super, echt spannend.
Gefällt mir besser, als Kompaktkameras umbauen zu müssen.
Ist bloß etwas schwierig im Winter zu testen, stimmts?

 

[WiSi-Testpilot]

Ja, jetzt ist die Zeit zum Bauen. Die Kamera ist vorgestern gekommen und ich war auch sehr gespannt, ob der Umbau funktioniert und ob man im NIR-Bereich überhaupt etwas sieht. Diese Kamera habe ich genommen, weil man sie ferngesteuert über die Betriebsspannung ein- und ausschalten kann. Im Moment bastele ich an der Tilt-Mechanik. Das Servo sitzt später unter dem Kopter.
Ich wünsche euch eine gute Woche,
viele Grüße,
Wilhelm

 

[kofferfisch]

Angesichts des Wetters...schau doch mal, ob du die Inspire oder Phantom Kamera zu NIR umgebaut bekommst

Vom Prinzip her sollte das gehen: http://www.aerialmediapros.com/store/ndvi-camera-unit-for-phantom-3-professional/dp/871

 

[WiSi-Testpilot]

Danke für den Link. Das ist ja interessant. Für NDVI benötigt man ja zwei Aufnahmen, eine im sichtbaren und eine in NIR-Bereich. Aus den beiden Bildern wird dann der Index berechnet.

Ich habe keinen Inspire oder Phantom, aber die Kameras kann man bestimmt zur NIR-Kamera umbauen. Die Frage ist, wo sich der IR Sperrfilter befindet und ob man den herausbekommt, ohne die Kamera dabei zu zerstören. Dann bräuchte man nur noch ein IR Filter (Tageslicht-Block) Filter davor schrauben.

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Vielleicht gibt es noch eine interessante Anwendung für NIR:
bei der Rehkitzrettung mit der Wärmebildkamera hat man das Problem, dass man ein Rehkitz nicht von einem durch die Sonne erwärmten Erdhaufen unterscheiden kann, s. Bild 3.

http://www.jagd-bayern.de/fileadmin/_BJV/Akademie/Tierschutz_in_der_Jagd/Israel.pdf

Im letzten Sommer habe ich auf den NIR-Bildern gesehen, dass die Erdhaufen tiefschwarz und das Gras fast weiß sind, so dass man in Kombination mit der Wärmebildkamera Rehkitz und Erdhaufen auseinander halten kann.
Viele Grüße,
Wilhelm

 

[kofferfisch]

Ein interessanter Aspekt mit der NIR-Kamera bei Rehkitz und Co..
Hast du zufällig Bildmaterial aus dem Sommer dazu?
Welche "Farbe" ist denn dann bei einem Warmblüter (Reh) zu erwarten?

Gibt es auch "NIR-Lösungen" für Platinenkameras (PZ0420 und Konsorten)?
Edit: sehe gerade, dass du mit einer Runcam bereits experimentiert hast. Ist da mittlerweile ein gutes Filtermaterial gefunden worden?

Ich sehe schon....Multispektral hat was...bald dann auch mit X-Ray!