Se ha publicado en la revista Forest Ecology and Management el artículo Linking leaf phenology and clonal estructure in oak coppices through multispectral imaging, en el que TYC GIS ha participado en la toma de datos mediante dron con cámara multiespectral y el procesamiento de las imágenes para calcular una serie de índices de vegetación, que se han analizado y comparado con datos de campo de fenología de una serie de clones de roble (Quercus pyrenaica) de una parcela experimental en el Parque Nacional de la Sierra de Guadarrama.

Cabe destacar que Alberto Holguín, compañero de TYC GIS, figura como coautor de este estudio gracias a su labor técnica y analítica en el proyecto.

Consulta aquí el artículo: Linking leaf phenology and clonal structure in oak coppices

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En esta entrada vamos a comparar las principales diferencias entre ambos sensores y a comentar las ventajas y desventajas que tendría cada uno de ellos.

Características generales

                                ver más de MicaSense RedEdge-M      |      ver más de Parrot Sequoia

Peso:            180 g      |        135 g

Tamaño:           9,4 cm x 6,3 cm x 4,6 cm     |    5,9 cm x 4,1 cm x 2,9 cm

Alimentación:           4 W nominal, 8W picos     |   6 W nominal, 12 W picos

Bandas espectrales:            5 (azul, verde, rojo, red edge, infrarrojo cercano)     |     4 (verde, rojo, red edge e infrarrojo cercano)

Bandas personalizables:           Si     |     No

Cámara RGB:           No     |     16 Mpx

Salida RGB:           Obturador global (todas las bandas)    |     Obturador «rolling shuter» (bandas discretas)

Resolución (GSD):          8 cm/pixel a 120 de altura de vuelo (AGL)    |     13 cm/pixel a 120 de altura de vuelo (AGL)

Profundidad de bits:           12 bits     |     10 bits

Velocidad de disparo:        1 segundo (todas las bandas)     |      1 segundo (todas las bandas)

Campo de visión (FOV):           47,2º     |     61.9º multiespectral / 63.9º RGB

Sensor de luz / IMU / GPS:            Sí   |  Sí

Conexiones:            USB   |  USB

Posibilidad de integración con almacenamiento externo:         Sí   |   No o no confirmado

Posibilidad de control de disparo:         Sí   |   No o no confirmado

Posibilidad de integración con RTK:         Sí   |   No o no confirmado

Precio:   ~ 4.200 € (+ impuestos)   |    3180 € (+ impuestos)

Tiempos de entrega:   5-7 días en EEUU    |    3-5 días en España

Valoraciones

Peso y tamaño:  Con esta nueva cámara, MicaSense se convierte en una alternativa a la Sequoia para drones multirrotor de pequeño tamaño o de ala fija con una bodega de carga de reducidas dimensiones.

Alimentación: Una menor potencia permite minimizar los problemas de disipación de calor, especialmente importantes en zonas de climas cálidos. En este sentido, la RedEdge-M sería mejor opción.

Bandas: En lo referente a la información multiespectral, la RedEdge-M cuenta con una banda más en la región del azul, lo que aumenta el número de aplicaciones potenciales en teledetección. Por otra parte, MicaSense permite la personalización de las bandas, lo que permitiría ajustarla a intereses particulares. No obstante, si el principal uso que vamos a darle es la agricultura de precisión o el estudio de la vegetación natural, ambos sensores serían perfectamente válidos.

Cámara RGB: Por su parte, la Sequoia cuenta con una cámara RGB independiente de las bandas multiespectrales, lo que permite generar ortomosaicos en verdadero color natural. Esta cámara puede ser interesante también para trabajos de topografía.

Resolución y campo de visión: Aunque ambos sensores cuentan con resolución suficiente para la mayoría de aplicaciones, la RedEdge-M es ligeramente mejor para la misma altura de vuelo. Por su parte, la Sequoia tiene un mayor campo de visión, lo que permite cubrir mayor superficie por fotografía para una misma altura de vuelo, minimizando el número de fotos para cubrir una misma superficie y por tanto el volumen de datos a procesar.

Profundidad de bits: En este aspecto, la mayor resolución radiométrica de RedEdge-M permite codificar la energía recibida en una rango más amplio de valores lo que implica una mayor sensibilidad

Conectividad e integración: Ambas cámaras cuentan con conexión USB lo que facilita su conectividad a usuarios con poca experiencia. Por el contrario, la RedEdge-M cuenta con varias conexiones adicionales que permiten integrar el sensor con sistemas de posicionamiento RTK, control de disparo y sistemas de almacenamiento externo vía Ethernet.

Nuestras conclusiones

Parrot SEQUOIA: Es la opción ideal para proyectos de agricultura de precisión con drones de diverso tamaño y usuarios con experiencia limitada en integración.

MicaSense REDEDGE: Sería la mejor opción para usuarios más expertos y para aplicaciones no tan centradas en agricultura/vegetación.

Nota: Ten en cuenta que tanto las valoraciones como las conclusiones son fruto de nuestra experiencia y son sencillamente eso, opiniones. Si difieres u opinas otra cosa, deja tu comentario. ¡Estamos esperando aprender con vuestras experiencias!

En esta entrada tratamos de ayudaros a diferenciar, siempre a nuestro entender, las características, ventajas y desventajas de estos sensores.

Características generales

                                ver más de Parrot Sequoia      |       ver más de Micasense RedEdge

Peso:            135 gr.      |        180 gr.

Tamaño:            5,9 cm x 4,1 cm x 2,9cm.     |    12,1 cm x 6,6 cm x 4,6 cm.

Alimentación:            5W cámara y 1W sensor.     |    5.0 V DC, 4W nominal.

Cámara RGB:           16 Mpx.     |     No tiene.                

Bandas espectrales:            Verde, rojo, red edge, infrarrojo cercano.     |     Azul, verde, rojo, red edge e infrarrojo cercano.

Resolución (GSD):          13 cm/pixel a 120 de altura de vuelo (AGL).    |     8 cm/pixel a 120 de altura de vuelo (AGL).

Velocidad de disparo:        1 segundo (todas las bandas) y 1.2 MP en formato 10-bit RAW.     |      1 segundo (todas las bandas) en formato 12-bit RAW.

Campo de visión (FOV):           63,9º     |      47,2º

Conexiones:            USB   |  TRIGGER

Posibilidad de integración con almacenamiento externo:         No o no confirmado   |  Si

Posibilidad de control de disparo:          No o no confirmado   |  Si

Posibilidad de integración con RTK:         No o no confirmado   |  Si

Precio:   3180 € (+ impuestos)   |   5400 € (+ impuestos)

Tiempos de entrega:   3-5 días en España.    |   5-7 días en USA

Valoraciones

Peso y tamaño:  El reducido tamaño de la Sequoia la convierte en la compañera ideal de drones de tipo multirrotor de pequeño tamaño y poca carga de pago o para drones de tipo ala fija con una bodega de reducido tamaño. Si el espacio no es un problema entonces la RedEdge puede ser tu compañera ideal. El peso por contra no difiere demasiado.

Bandas: En lo que respecta a la información multiespectral, ambas cuentan con bandas en el verde, rojo, red edge (borde del rojo) e infrarrojo cercano. La diferencia reside en que la RedEdge cuenta con una banda más, la del azul. Esta banda no es estrictamente necesaria para aplicaciones en agricultura pero sí para otras aplicaciones como el estudio del agua u otros estudios medioambientales.

Cámara RGB: Además de las bandas anteriores, la Sequoia incorpora un sensor RGB ideal para la generación de ortoimágenes en color natural. Si bien la RedEdge permite generar una imagen en color natural combinando bandas, el resultado no es del todo realista viéndose ligeramente alterados los tonos de verde principalmente.

Resolución: Aunque ambos sensores cuentan con una resolución excelente a 120 metros de altura, más que suficiente para la mayor parte de las aplicaciones, hay que destacar la mayor resolución de la RedEdge . De tal modo, con este sensor podrá volarse ligeramente más alto para obtener igual resolución ganando productividad, si bien el mayor FOV de la Sequoia lo equilibra.

Conectividad y posibilidades de integración: La cámara Sequoia incorpora conectividad vía USB lo que facilita mucho a usuarios poco expertos. Por el contrario, la RedEdge cuenta con varias conexiones adicionales que permiten integrar el sensor con sistemas de posicionamiento RTK, control de disparo y sistemas de almacenamiento externo vía ethernet. Si no te dan miedo los cables esta es tu opción más interesante.

Nuestras conclusiones

Parrot SEQUOIA: Ideal para proyectos de agricultura con drones de diverso tamaño y usuarios poco o nada expertos en integración.

MicaSense REDEDGE: Cámara ideal para usuarios expertos con drones de mayor tamaño y con aplicaciones no centradas únicamente en la agricultura.

Nota: Recuerda que tanto las valoraciones como las conclusiones son fruto de nuestra experiencia y son sencillamente eso, opiniones. Si difieres u opinas lo contrario, deja tu comentario. Estamos esperando aprender con vuestras experiencias!

Pero cuando hablamos de estos drones revolucionarios, de lo que realmente estamos hablando es de la carga que transportan, es decir, la cámara y/o sensor  y el software que procesa los datos resultantes. Sin cámaras, sensores y software, los drones UAVs son sólo aviones de radio-control, como los que los aficionados han estado volando durante décadas. La relación entre UAV, carga y aplicaciones geoespaciales es crítica.

A continuación, vamos a realizar un pequeño repaso a algunas de las nuevas cámaras y sensores que han sido diseñados específicamente para su utilización en el mercado en auge de los UAVs, tanto multiespectrales como térmicos.

Sequoia de Parrot

Parrot, el fabricante de drones y robots, ofrece una cámara multiespectral ligera llamada Sequoia, que cuenta con un sensor RGB de 16 mega píxeles, cuatro sensores de 1.2 mega píxeles que adquieren datos en el infrarrojo cercano (NIR), borde del rojo (red-edge), rojo y verde, un sensor de luminosidad que mide la cantidad de luz procedente del sol, lo que permite auto-calibrar los datos medidos, además de GPS e IMU.

Imagen: www.parrot.com

Esta configuración la convierte en una herramienta ideal para el apoyo a la toma de decisiones agronómicas, proporcionado información sobre el desarrollo de los cultivos y su estado de salud, y permitiendo asesorar en la aplicación selectiva y optimización de fertilizantes o pesticidas.

Su formato de mini-cámara, unido a su ligereza (apenas unos 110 g) permite montarla tanto en drones de ala fija como en multirrotores. Además, sus conexiones Wi-Fi y USB permiten conectarla a todo tipo de dispositivos: ordenador, tablet y smartphone.

RedEdge de MicaSense

MicaSense, una startup localizada en Seattle, desarrolló la cámara multiespectral RedEdge para operaciones de UAV con el respaldo y la inversión económica de Parrot. Esta relación permitió a Parrot utilizar la tecnología RedEdge para construir su Sequoia, una cámara más pequeña y más económica. Tanto RedEdge como Sequoia utilizan la plataforma de software ATLAS de MicaSense para analizar y medir la reflectancia de la planta.

Imagen: www.micasense.com

RedEdge, con un peso de 150 g, capta simultáneamente cinco bandas espectrales discretas: azul, verde, rojo, borde del rojo (erd-edge) e infrarrojo cercano (NIR), permitiendo la creación de índices a medida para aplicaciones personalizadas. Por su parte, el sensor de iluminación (DLS) permite medir las condiciones de luz ambiente durante el vuelo para obtener datos más precisos en condiciones de luz variables.

MAPIR de Peau Productions

Peau Productions ha desarrollado una serie de cámaras para UAV de 12 mega píxeles con diferentes lentes que adquieren datos en diferentes rangos del espectro: visible (RGB), azul, verde, rojo, infrarrojo cercano (NIR) y rojo-infrarrojo cercano, especialmente desarrollado para calcular el índice NDVI.

Imagen: www.mapir.com

MAPIR también ofrece diferentes tipos de monturas para incorporar diferentes combinaciones de sus cámaras en nuestro dron, en función de la aplicación en la que estemos interesados.

L16 de Light

Light ha desarrollado la L16, que contiene 16 lentes diferentes, y es descrita como la primera cámara computacional de apertura múltiple del mundo.

Imagen: light.co

El firmware de la cámara combina las imágenes de las 16 lentes para formar una imagen de 52 mega píxeles. La profundidad de campo, el enfoque y el zoom óptico (35 a 150 mm) se pueden ajustar después de tomar la foto.

La L16 no se promociona actualmente como una cámara para drones, pero teniendo en cuenta la resolución de la imagen y las capacidades de zoom óptico, es difícil creer que este dispositivo no sea utilizado en el futuro próximo como una herramienta de teledetección y cartografía.

Cámara térmica Zenmuse XT de Flir & DJI

Flir, una empresa con más de 40 años de experiencia en la fabricación de cámaras térmicas, han introducido recientemente tres nuevas cámaras ligeras diseñadas específicamente para operaciones de UAV. Esta dilatada experiencia con las cámaras térmicas se combinó con la tecnología de “gimbal” y de transmisión de imágenes de DJI para desarrollar la cámara Zenmuse XT.

Imagen: www.flir.com

Disponible en dos resoluciones y con múltiples combinaciones de lentes para asegurar la combinación adecuada de tamaño de píxel, cobertura, etc para cumplir los diferentes requisitos de usuario.

Montada en los drones Inspire 1 o Matrice 100 de DJI, la aplicación DJI Go proporciona configuración en tiempo real de los controles de la cámara, como la selección de la paleta de colores, isotermas, ajuste de nivel y amplitud o el zoom.

Entre sus posibles aplicaciones se incluyen la lucha contra incendios, la inspección de antenas de telefonía y subestaciones eléctricas, las operaciones de búsqueda y rescate, o la agricultura de precisión.

Vue, Vue Pro y Vue Pro R de Flir

Flir ofrece tres dispositivos térmicos adicionales, el Flir Vue, el Flir Vue Pro y el Flir Vue Pro R, ofreciendo desde las funcionalidades básicas de una cámara térmica sencilla, hasta la medida precisa de temperatura de una cámara radiométrica.

Flir Vue (izq.) y Flir Vue Pro (dcha.). Imágenes: www.flir.com

Todas ellas pueden ser montadas en diferentes tipos de plataformas aéreas y los usuarios tienen acceso a los controles de la cámara en vuelo y la salida es compatible con aplicaciones como Pix4D.

Reveal  de Seek Thermal

Seek Thermal ha desarrollado varias cámaras térmicas para consumidores diseñadas para operar con dispositivos iOS y Android. Su cámara Reveal es una versión de mano de la Compact, diseñada para acoplarse a un Smartphone, y cuenta con varias versiones (Reveal, Reveal XR y Reveal Pro) para adaptarse a las necesidades de diferentes tipos de usuarios.

Reveal (izq.) y Compact (dcha.). Imágenes: www.thermal.com

Reveal no se está utilizando actualmente en operaciones con drones, sin embargo, merece la pena mencionarla porque una versión modificada de este dispositivo ligero podría ser comercializada como una alternativa de bajo coste a otras cámaras térmicas más caras.

Traducido y adaptado de: https://www.directionsmag.com/article/1171