En respuesta a las demandas de detección cooperativa multimodal para sensores remotos aéreos, se diseñó e implementó un sistema de góndola óptica multidimensional integrado que combina capacidades de imagen multispectral instantánea e infrarroja térmica. El sistema utiliza un método de imagen multispectral instantánea con filtro mosaico a nivel de píxel, y mediante un diseño cooperativo de dos cámaras, se construyeron 18 canales espectrales discretos en el rango visible y cercano al infrarrojo, cubriendo dos intervalos espectrales de 480~600 nm y 650~800 nm. Se adopta una estructura de muestreo mosaico de 3×3 píxeles; bajo una condición de fusión 2×2 píxeles, la resolución efectiva de un solo canal alcanza 680×510, con un tamaño equivalentes de píxel de 6.8 μm, permitiendo la adquisición de video multispectral. Al mismo tiempo, se integra una carga útil de imagen infrarroja térmica para lograr la adquisición sincronizada de datos multisource. Para datos heterogéneos multisource, se construyó un flujo de procesamiento de datos que combina registro geométrico, ampliación de características espectrales, reducción de dimensionalidad mediante análisis de componentes principales y agrupamiento no supervisado K-means, incorporando información infrarroja térmica en el espacio de características principales para mejorar la discriminabilidad de los objetos terrestres. Los resultados experimentales muestran una buena coherencia entre las longitudes de onda centrales de los canales multispectrales y los valores diseñados, con un ancho de banda espectral de aproximadamente el 2% de la longitud de onda central, coeficientes de correlación de ajuste lineal de calibración radiométrica cercanos a 1, y respuesta del sistema estable y confiable. En aplicaciones típicas, la fusión de información infrarroja térmica mejora efectivamente la integridad de los límites de cuerpos de agua, la efectividad estadística en la detección de vegetación y la precisión en la clasificación de objetos terrestres, con incrementos en el índice de intersección sobre unión de 2.7% y 6.6%, y en el coeficiente de Dice de 1.7% y 4.5% para dos escenarios representativos. Los resultados demuestran que esta góndola óptica multimodal tiene un buen potencial de aplicación en la investigación de recursos naturales y el monitoreo ambiental ecológico.

sensores remotos aéreos; detección colaborativa multimodal; góndola óptica; multispectral instantáneo; filtro mosaico a nivel de píxel; imagen térmica; clasificación de objetos terrestres