FRM - Producción Académica de Posgrado - Maestría - Instrumentos Satelitales

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    Desarrollo de un sistema operacional para adquisición de imágenes Hiperespectrales
    (2021-12-01) Gómez, Christian; Masuelli, Sregio; Rocco, Leandro
    La Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) posee dos cámaras hiperespectrales que en conjunto, cubren el rango espectral visible e infrarrojo cercano (Visible and Near InfraRed - VNIR) e infrarrojo de onda corta (ShortWave InfraRed - SWIR), además de la estructura mecánica para el montaje de las cámaras, soportes mecánicos y hardware de adquisición que posibilitan su funcionamiento. El objetivo de este sistema es el de proveer un set de datos hiperespectrales integrados, conformando lo que se denomina hipercubo. El presente trabajo consistió en realizar la caracterización y la calibración espectral y radiométrica de la cámara hiperespectral SWIR, y la caracterización geométrica del sistema de cámaras VNIR y SWIR, como paso previo a su integración en un sistema de captura y procesamiento de imágenes hiperespectrales en laboratorio, lo que sentaría las bases para un futuro desarrollo de una plataforma aerotransportada. La cámara VNIR ya ha sido caracterizada y calibrada en trabajos previos [1, 2], por lo que se conocen sus parámetros funcionales y modos de funcionamiento. En este trabajo se tomó como base los trabajos citados y se adaptaron los procedimientos y metodologías a la caracterización y calibración de la cámara SWIR. La escasa documentación de esta cámara provista por el fabricante y su rango espectral de trabajo, generan una dificultad adicional en los procedimientos de caracterización y calibración. Esto es debido principalmente al bajo nivel de señal emitida por las fuentes patrón y la sensibilidad de los instrumentos disponibles en este rango espectral, en comparación al rango visible. Por estas razones, hubo que desarrollar técnicas específicas de análisis para llevar a cabo este trabajo. Así, se realizó primero la caracterización de la cámara SWIR para determinar sus parámetros más importantes que impactan en la calidad de los datos adquiridos por el instrumento, aplicando técnicas extraídas de estándares internacionales [3]. Luego, se realizaron las calibraciones espectral y radiométrica de la cámara utilizando instrumental de laboratorio de óptica de la Unidad de Formación Superior (UFS) de la CONAE. Así mismo se llevó a cabo la caracterización geométrica del sistema integrado por las dos cámaras, utilizando una plantilla de referencia cuyo objetivo es realizar la alineación de ambas cámaras y determinar su apuntamiento relativo.
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    Modelización y análisis de una cámara hiperespectral para su calibración espectral y radiométrica
    (2017-11-01) Rocco, Leandro; Masuelli, Sergio; Labanda, Martín
    El objetivo de este trabajo consiste en presentar la modelización y caracterización de una cámara hiperespectral sensible al espectro visible e infrarrojo cercano (VNIR), para llevar a cabo su calibración espectral y radiométrica. Se utilizó instrumental del laboratorio de óptica de la Unidad de Formación Superior (UFS) de la CONAE y se realizó una caracterización del mismo utilizando un espectrorradiómetro, instrumento de medición de referencia de la CONAE, y posteriormente se desarrollaron los procedimientos para realizar las mediciones con la cámara. Para la caracterización de la cámara se propuso un modelo de respuesta lineal y se realizaron mediciones con el instrumental del laboratorio con el objetivo de determinar los parámetros de la cámara que influyen directa o indirectamente en su calibración. La calibración espectral se llevó a cabo utilizando lámparas de descarga de gases de baja presión, identificando las líneas espectrales observadas por la cámara y comparándolas con las longitudes de onda teóricas correspondientes a cada una, lo cual permitió estimar los errores espectrales y aberraciones debidas al sistema óptico de la cámara. Por otro lado, la calibración radiométrica se realizó mediante ajustes lineales de las radiancias espectrales medidas con el espectrorradiómetro frente a la esfera integradora en función de los números digitales de cada uno de los píxeles del sensor de la cámara.