استجابةً لمتطلبات الكشف التعاوني متعدد الأنماط للمستشعرات المحمولة جواً، تم تصميم وتنفيذ نظام كبسولة ضوئية متعددة الأبعاد متكامل يجمع بين تصوير متعدد الأطياف السريع وتصور الأشعة تحت الحمراء الحرارية. يعتمد النظام على آلية التصوير متعدد الأطياف السريع باستخدام مرشح فسيفسائي على مستوى البيكسل، ومن خلال تصميم تعاوني لكاميرتين تم إنشاء 18 قناة طيفية منفصلة بين الطيف المرئي والقريب من الأشعة تحت الحمراء، يغطي النطاق الطيفي فترتين 480~600 نانومتر و650~800 نانومتر. تم اعتماد هيكل أخذ عينات فسيفسائي بمصفوفة 3×3 بيكسل، وفي ظل دمج 2×2 بيكسل، يصل دقة القناة المفردة إلى 680×510، مع حجم بيكسل مكافئ يبلغ 6.8 ميكرومتر، مما يتيح الحصول على فيديو متعدد الأطياف. كما تم دمج حمولة تصوير الأشعة تحت الحمراء الحرارية لتحقيق جمع بيانات متزامن من مصادر متعددة. بالنسبة للبيانات المتعددة والمتغايرة المصادر، تم بناء سير عمل لمعالجة البيانات يجمع بين التسجيل الهندسي، وتوسيع الخصائص الطيفية، وتحليل المكونات الرئيسية لتخفيض الأبعاد، والتجميع غير المشرف باستخدام K-means، مع إدخال معلومات الأشعة تحت الحمراء الحرارية في فضاء الخصائص للمكونات الرئيسية لتعزيز التمييز بين المعالم الأرضية. أظهرت النتائج التجريبية توافقاً جيداً بين أطوال موجات قنوات الأطياف المتعددة والقيم المصممة، حيث يبلغ عرض الحزمة الطيفية حوالي 2٪ من الطول الموجي المركزي، وكانت معاملات الارتباط للمعايرة الخطية الإشعاعية قريبة من 1، مما يدل على استقرار وموثوقية استجابة النظام. في التطبيقات النموذجية، أدى دمج معلومات الأشعة تحت الحمراء الحرارية إلى تحسين فعّال في تكامل حدود مسطحات المياه، وفعالية إحصاءات كشف الغطاء النباتي، ودقة تصنيف المعالم الأرضية، مع زيادة نسبة التقاطع والاتحاد بنسبة 2.7٪ و6.6٪ على التوالي لمشهدين تمثيليين، وزيادة معامل Dice بنسبة 1.7٪ و4.5٪. توضح النتائج أن هذه الكبسولة الضوئية متعددة الأنماط تمتلك إمكانيات تطبيقية جيدة في مجال مسح الموارد الطبيعية ورصد البيئة البيئية.

الاستشعار عن بعد المحمول جواً; الكشف التعاوني متعدد الأنماط; الكبسولة البصرية; التصوير متعدد الأطياف السريع; مرشح فسيفسائي على مستوى البيكسل; التصوير الحراري; تصنيف المعالم الأرضية