Барлық гиперспектралды жүйелерді шартты түрде үш негізгі санатқа бөлуге болады:

- спутниктік;

- авиациялық (оның ішінде ұшқышсыз ұшу аппараттары);

- жерүсті.

Ауыл шаруашылығында ең жиі қолданылатын – жерүсті және жақын аэрофототүсірілім технологиялары. Себебі олар өсімдік ауруларын ерте анықтау, стресстік жағдайларды бағалау және дәлме-дәл егіншілік әдістерін енгізу үшін қажетті жоғары кеңістіктік және спектрлік ажыратымдылықты қамтамасыз етеді [9].

Агросалада қолданылатын гиперспектралды камералар арасында үш негізгі модельді бөліп қарастыруға болады: FS-13, FS-23 және   FS-60.

Figspec FS-13 камерасы 400-1000 нанометр аралығындағы толқын ұзындығын қамтиды, яғни көрінетін және жақын инфрақызыл жарықты тіркей алады. Спектрлік ажыратымдылығы – 2,5 нм, бұл жарық толқындарын өте жоғары дәлдікпен ажыратуға мүмкіндік береді. 1200 спектралдық каналдың болуы бұл жүйе жарықтың шағылу сипаттамасын өте тар диапазондарда өлшеуге мүмкіндік береді. Кеңістіктік ажыратымдылығы – 0,3 мм/пиксель, бұл камераны жоғары дәлдіктегі кескіндерді алу үшін қолайлы етеді. Камера сызықтық сканерлеу технологиясына негізделген және көбінесе зертханалық жағдайларда қолданылады. Ол өсімдік үлгілерін гиперспектралды түсіріп, фитопатологияны анықтау және машиналық оқытуға арналған деректер базасын құру үшін пайдаланылады [12] (4-сурет) [13].

Figspec FS-23 моделі де 400–1000 нм диапазонында жұмыс істейді, бірақ оның спектрлік ажыратымдылығы – 5 нм. Камерада шамамен 120 канал бар. Оның басты ерекшелігі – компакттылығы мен жеңілдігі, сондықтан далалық жағдайларда жедел диагностика жасауға ыңғайлы. FS-23 камерасы өсімдіктердің күйін жедел бағалауға, сондай-ақ арнайы стендтерде үлгілермен жұмыс істеуге мүмкіндік береді [14] (5-сурет) [15].

FS-60 моделі толқын ұзындығы бойынша кеңірек диапазонды – 400-1700 нм аралығын қамтиды, яғни көрінетін және жақын инфрақызыл диапазондарды қамтитын кеңірек спектрді өлшей алады. Камерада 300-ге дейін спектралдық канал бар, ал спектрлік ажыратымдылығы – 5 нм. Бұл жүйе кеңейтілген спектралдық диагностика жүргізуге арналған. Ол өсімдіктердің аурулары мен қоректік заттар тапшылығын, стресстік жағдайлардың әсерін анықтауға мүмкіндік береді. FS-60 көбінесе дрондарға орнатылады, бұл оны үлкен аумақтарды түсіруге тиімді етеді [16] (6-сурет) [17].

Модельдерді таңдау бойынша ұсынымдар (зерттеудің негізгі міндетіне cәйкес келетін):

- FS-13 моделі – зертханалық зерттеулерге арналған;

- FS-23 моделі – жедел, мобильді диагностика жасау үшін ыңғайлы;

- FS-60 моделі – күрделі және кешенді спектрлік талдауларға арналған қуатты жүйе [12, 14, 16].

4-сурет – FS-13 камерасы [13]

5-сурет – FS-23 камерасы [15]

Дронға орнатылған FS-60 камерасы [17]

Түсірілім – жұмыстың тек алғашқы кезеңі. Одан кейінгі қадам –гиперспектралды деректерді өңдеу, оған мыналар жатады: калибрлеу, нормализация, спектрлерді алу, классификациялық модельдерді құру [18, 19]. Бұл кезеңде арнайы бағдарламалық жасақтамалар қолданылады: ENVI, HypPy [20], Specim IQ Studio [21], MATLAB (гиперспектралды модульдермен) [20], QGIS (гиперкубтарды өңдеуге арналған плагиндермен) [22].

Осы оқу құралында гиперспектралды кескіндерді өңдеу үшін Prediktera компаниясының Breeze бағдарламасы пайдаланылады. Бұл – гиперкубтарды визуализациялау, спектрлерді талдау, машиналық оқыту арқылы модельдер құру және өсімдік патологиялары мен стресстерін автоматты түрде анықтау үшін арналған интуитивті және ыңғайлы платформа. Breeze бағдарламасы Figspec камераларымен оңтайлы үйлеседі және алынған деректер негізінде жылдам әрі нақты шешімдер қабылдауға мүмкіндік береді.