在工業無人機的作業環境中,最大的挑戰是盡可能的靠近目標進行觀察,同時還要保持一定的安全距離,高倍變焦吊艙的出現,能夠在公安消防、電力巡檢、交通監控等各種場景中遠距離為后方工程師提供清晰的航拍畫面,以更快、更安全、更隱蔽地方式完成任務。
這種遠距離采集圖像的優勢顯而易見:一是遠離拍攝目標,避免了電磁、大火等對無人機的干擾;二是避免無人機距離諸如人群等拍攝目標太近而對其造成危險;三是防止無人機在復雜的作業環境中碰到障礙物而導致炸機。能使無人機擁有這種“高瞻遠矚”之眼的不是什么黑科技,而是——30倍光學變焦吊艙。
你以為相機還在拼像素嗎?高倍變焦、防抖這些技能加身才能讓無人機作業效率更高。從2015年鐘山苑在行業內首次推出20倍變焦吊艙,各企業才開始相繼推出高倍變焦吊艙,連大疆也加入進來,去年10月24日發布了高倍變焦吊艙,30倍變焦吊艙能否引發的無人機行業應用的革命?且讓我們從頭說起!
云臺和吊艙,傻傻分不清?
隨著消費級無人機的風口漸遠,工業無人機正處于高速發展期,對于工業無人機來說,其實更注重于無人機系統解決方案,決定工業無人機系統應用領域的還是其任務設備。
光學變焦吊艙是無人機任務設備的一種,具有變焦拍照和攝像的功能,利用無人機作為飛行平臺可實現全天候對遠距離目標的追蹤、攝像、監控,是無人機消防、偵查、巡線的核心裝備,目前行業正在大力開發光學變焦吊艙。
但是,很多人并不清楚云臺和吊艙的概念區別,云臺從攝影行業沿用而來,是安裝、固定攝像機的支撐設備,可調整攝像機的水平、俯仰、方向等角度,目的為了讓攝影師選擇合適的角度去拍攝。而吊艙是從航空的概念中發展而來,指安裝有某機載設備或武器并吊掛在機身或機翼下的流線型短艙段構成。簡單來說,在工業無人機領域里,最基本的拍攝吊艙由專業的攝像設備和高精度的增穩云臺構成。
30倍光學變焦,鐘山苑革了自己的命
2015年,在行業還沒有意識到高倍變焦相機的巨大應用前景和優勢時,鐘山苑在行業內首個推出了20倍光學變焦吊艙SKYEYES-20E,至此,其他公司才紛紛推出高倍光學變焦吊艙。而這次,鐘山苑革了自己的命,推出了各項性能全升級的30倍光學變焦吊艙SKYEYES-30E。
據鐘山苑方面介紹,SKYEYES-30E配備30倍光學變焦鏡頭,采用1/1.8 "CMOS傳感器,可將百米之外的景物細節清晰呈現在用戶眼前,28.8mm-864mm等效焦距鏡頭可在廣角和遠攝之間輕松切換,總像素達664萬可拍攝高清畫面。在檢測電塔、風力發電機時,飛行器無需接近設備,在遠處即可觀測和記錄設備細節。這意味著SKYEYES-30E不僅提升了檢測效率,降低操作難度,而且避免潛在的碰撞事故,讓檢測工作更安全。
如果說上個世代相機廠商在開展“像素之爭”,那么在本世代,相機廠商征戰的就是“防抖戰場”。因為2k、4k乃至更高的分辨率,事實上對于普通消費者而言,已經沒有太大的意義。如何讓圖像在有限的像素內,表現出更好的成像質量,才是消費者最為關注的。
鐘山苑在“防抖”上對自己提出了更高的要求,SKYEYES-30E配備ZSY三軸云臺增穩系統以及電子防抖,相機抖動控制在 0.01°以內,在高倍變焦的同時也能保證圖像清晰穩定。三軸增穩云臺不僅能大幅降低抖動,還能補償飛行器姿態的變化,讓相機保持水平,在高速運動中捕捉穩定、流暢的影像。
此外,傳統的變焦相機只能放大畫面中心區域,在高倍數變焦時需要首先將拍攝對象置于畫面中央,否則可能在變焦中丟失目標。據宇辰網記者了解,SKYEYES-30E拓展圖像跟蹤等高級功能,指點屏幕即可輕松掌控畫面,在橋梁、電塔檢測、實時路況監測、嫌疑目標跟蹤追鋪以及常規巡線等不同應用環境中,能安全、有效地遠距離捕捉清晰的細節。
隨著工業無人機應用領域的越廣越深,普通消費者都對相機“防抖”提出了高要求,莫說需要搭載相機完成高難度任務的無人機了。飛機在作業過程中,會受到氣流以及高速電機螺旋槳的影響,產生各種頻率振幅的低頻振動或高頻振動。在高倍光學變焦吊艙的拍攝下,這些振動會以畫面的扭曲變形、晃動體現出來,導致拍攝出來的畫面無法觀看或進行后期處理。
那么高倍光學變焦吊艙是怎么樣實現增穩的?大部分無人機,是繞著XYZ三軸即方向、橫滾和俯仰的旋轉來實現飛機的基本控制。對于云臺來說也如此,它由三軸陀螺儀和三軸加速度傳感器構成的IMU反饋系統、伺服電機控制系統和減振懸掛三部分組成,并且由減振懸掛來過濾高頻振動。因此應用了增穩云臺的光學變焦吊艙可以在飛機運動過程中仍拍攝出平穩的畫面。在這場沒有硝煙的高倍光學變焦的“防抖戰場”上,歸結來說,可安全的具有可操作性以及智能化的飛行平臺;高精度、高穩定性及高質量的影像系統,是競爭的兩大核心。
國內微小型無人機研究的最早組織者南京航空航天大學昂海松教授曾說,未來國內無人機技術發展是重點,其中包括了任務設備的適應能力,高清視頻傳輸能力和無人機作業的安全性與可靠性。高性能30倍變焦吊艙將使無人機行業應用得到更大的發展。