MAIA - The multispectral camera

MAIA è la camera multispettrale progettata e sviluppata da SAL Engineering e Eoptis per essere utilizzata a bordo di UAV o RPAS, interamente Made in Italy.

MAIA è composta da un array di 9 sensori da 1.2 Mpixel (9 sensori monocromatici con realativi filtri passa-banda nel filter-set di MAIA S2, e 8 monocromatici + 1 RGB nel filter-set di MAIA WV) per acquisire immagini nello spettro VIS-NIR. MAIA WV ha gli stessi intervalli di lunghezza d'onda del satellite WorldView-2™ di DigitalGlobe, da 395 nm a 950 nm. MAIA S2 ha gli stessi intervalli di lunghezza d'onda del satellite Sentinel-2™ dell'ESA, da 433 a 899.5 nm.

I sensori CMOS installati in MAIA hanno 1280x960 pixels e la dimensione del pixel sensore è di 3.75 μm x 3.75 μm. I sensori presentano eccellenti caratteristiche in termini di sensitività. Ogni sensore è Global Shutter e acquisisce simultaneamente: ne consegue che non è necessario stabilizzare lo scatto con un gimbal, che invece resta indispensabile con sensori rolling shutter per evitare distorsioni e pixel sfumati nell'immagine. L'alta qualità e la correttezza radiometrica del dato ottenuto con MAIA sono quindi garantite anche in voli ad alta velocità.

Ogni ottica di ogni MAIA prodotta è calibrata in laboratorio e per ciascuna camera è disponibile il Certificato di Calibrazione, con i seguenti parametri:

lunghezza focale calibrata;
posizione del punto principale;
parametri di distorsione della lente.

La calibrazione e il certificato sono prodotti da 3DOM Group - 3D Optical Metrology of FBK - Fondazione Bruno Kessler, di Trento, nei loro laboratori.

L'utente può interagire con la Camera per configurare parametri operativi di acquisizione e per gestire le immagini sia tramite una porta GigaEthernet sia via Wifi integrato. Molti parametri possono essere configurati anche attraverso la tastiera usando l'On Screen Display nell'uscita video composita. Grazie ad un pannello web, MAIA permette una precisa regolazione di tutti i parametri riguardanti l'acquisizione, dal tempo di esposizione alla frequenza di scatto. Configurazioni automatiche sono disponibili per operazioni standard.

MAIA può comunicare ed essere interconnessa con diversi dispositivi:

GNSS:GPS L1 o L1 / L2; GLONASS, Galileo, Beidou, per ottenere un log file con le posizioni degli scatti sincronizzate (disponibile in PPP, PPK, RTK);
VIDEO TX per la trasmissione in real-time di immagini da un determinato sensore, anche da remoto;
RDX per il controllo remoto della Camera (frame rate, selezione della sorgente video, attivazione della Wi-fi);
GIMBAL per il controllo di orientamento, spostamenti e bilanciamento (una IMU integrata con 3 accelerometri e 3 giroscopi fornisce parametri di orientamento).

Le immagini sono salvate in un hard disk interno (120Gb SSD) che assicura alta velocità di scrittura e la possibilità di salvare fino a 10 000 immagini nel formato più pesante consentito (12 bit).

MultiCam Stitcher Pro è il software di pre-processamento delle immagini multispettrali integrato con MAIA, che permette la correzione della distorsione geometrica e radiale delle immagini RAW, e permette di coregistrare le immagini di ogni singola banda in una immagine multispettrale con convergenza pixel-pixel. Permette anche di calcolare per ogni immagine indici NDVI, SAVI e altri a piacimento e permette di creare combinazioni tra bande a falsi colori.

MultiCam Stitcher Pro permette di ottenere la correzione radiometrica in diversi modi:

tramite immagine di riferimento su target bianco, del quale si conoscono i coefficienti di riflettanza per ogni banda;
tramite parametri empirici basati su efficenza quantica del sensore, larghezza di banda, transmittanza del filtro e tempo di esposizione;
tramite parametri ottenuti da ILS - Incident Light Sensor che analizza la radianza della sorgente di illuminazione per ogni singola acquisizione.

MultiCam Stitcher Pro è il software sviluppato congiuntamente da SAL Engineering e 3DOM - 3D Optical Metrology - Fondazione Bruno Kessler (FBK), di Trento.

MAIA WV - Intervalli di lunghezza d'onda

Sensor	Start WL (nm)	Stop WL (nm)	CWL (nm)	FWHM (nm)	Band
S1	395	450	422.5	55	Coastal
S2	455	520	487.5	65	Blue
S3	525	575	550	50	Green
S4	580	625	602.5	45	Orange
S5	630	690	660	60	Red
S6	705	745	725	40	Red Edge
S7	750	820	785	70	NIR 1
S8	825	950	887.5	125	NIR 2
S9	-	-	-	-	RGB

MAIA S2 - Intevalli di lunghezza d'onda

Sensor	Start WL (nm)	Stop WL (nm)	CWL (nm)	FWHM (nm)	Band
S1	433	453	443	20	Violet
S2	457.5	522.5	490	65	Blue
S3	525	575	560	35	Green
S4	650	680	665	30	Red
S5	697.5	712.5	705	15	Red Edge1
S6	732.5	747.5	740	15	Red Edge2
S7	773	793	783	20	NIR 1
S8	784.5	899.5	842	115	NIR 2
S9	855	875	865	20	NIR 3