Desarrollo de un sistema operacional para adquisición de imágenes Hiperespectrales

Abstract

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.