?Drone Gimbal“ fotoaparat? sistemos: principai ir programos

Paprastai ne?iojamos nepilotuojamos oro transporto priemon?s (UAV) Gimbalas- pritvirtinti fotoaparato naudingosios apkrovos, kad būt? galima u?fiksuoti stabilius, auk?tus - kokyb?s vaizdus. ?Gimbal“ fotoaparatas yra motorizuotas laikiklis, kuriame yra matoma - ?viesa (?Electro - Optinis, EO) ir (arba) infraraudon?j? spinduli? (IR) jutikliai ir naudoja gyro/IMU gr??tam?j? ry??, kad pa?alint? orlaivio judes?. Aktyviai pakreipdamas ir sukdamasi i?ilgai keli? a?i?, ?Gimbal“ i?laiko fotoaparato lyg?, nepaisant dron? judesio ar vibracijos. Kaip paai?kina vienas pramon?s ?altinis, ?Gimbal“ ?minimizo [ES) nepageidaujami judesiai ir vibracijos skland?iai, pastoviai filmuota med?iaga“, naudojant variklius ir inercin? matavimo blok? (IMU). ?is stabilizavimas leid?ia drono kameroms u?fiksuoti ai?k?, auk?tos rai?kos vaizdo ?ra?? net v?juotomis ar dinamin?mis s?lygomis. Pvz., Integruoti Gimbals ?Suteikite - ON - lentos kamer? ar jutikl? prakti?kai vibracija - laisvas jud?jimas“, sukuriant tra?kias oro nuotraukas ir vaizdo ?ra?us.

Paveikslas: 3 - a?ies kamera ?Gimbal“ (?DJI Phantom 4“) su varikliais be ?epet?li? ir jutikliai, leid?iantys nepriklausomai valdyti posūk?, ?ingsn? ir ritin?. Tai kompensuoja drono judes?, kad fotoaparatas būt? stabilus.

Paprastai naudojami ?iuolaikiniai Gimbalo laikikliai 3 - a?ies stabilizavimas (Kontroliuojant posūk?, ?ingsnis ir ritinys) Nor?dami visi?kai valdyti orientacij?. (Kai kuriuose ma?esniuose naudinguose kroviniuose naudojami 2 - a?ies laikikliai, stabilizuojantys tik ?ingsn? ir ritin?l?; labai didel?s sistemos prideda 4 -? ?lifto“ a??, kad būt? galima papildomai vertikaliam judesio kompensacijai.) Bepelektriniai elektriniai varikliai varo kiekvien? a??, vadovaujant borto IMU jutikliais (gyroskopais ir akselerometrometru) ir valdikliu. Kartu jie aptinka judes? ir taiko skaitiklio - judesius realiuoju laiku. Pvz., Jei dronas pakreipia ? priek?, ?ingsnis variklis pakreipia fotoaparat? atgal, kad j? i?lygint?. Rezultatas yra sklandus vaizdo ?ra?as net greit? manevr? metu. ?tai kod?l UAV Gimbals tapo būtini vaizduojant i? oro: jie Pa?alinkite nepageidaujam? fotoaparato judes? Ir leiskite dronams u?fiksuoti a?trius, profesionalius - kokyb?s filmuot? med?iag?.

EO/IR fotoaparat? jutikliai

Drono gimbalin?s naudos kroviniai da?nai derinami Electro - optinis (EO) ir infraraudon?j? spinduli? (IR) Jutikliai (?Dual EO/IR Gimbal“). EO fotoaparatas yra ?prasta auk?ta rai?ka, matoma - Lengva kamera (da?nai HD arba 4K), o IR jutiklis paprastai yra ?ilumin? kamera, kuri aptinka ?ilum?. EO fotoaparatas u?fiksuoja puiki? vizualin? detal? dienos ir dienos scenoms; IR fotoaparatas jau?ia ?ilumos para?us, kad operatoriai gali ?pamatyti“ tamsoje arba per dūmus, rūk? ir lapij?. Prakti?kai EO/IR Gimbals teikia dvigubas - spektras S?moningumas: Dienos ?viesoje EO kanalas suteikia spalv? arba ?emus - ?viesos vaizdus, ??o nakt? IR kanalas i?ry?kina ?iltus objektus (?mones, variklius, gaisrus) pagal j? ?ilumin? kontrast?. Pavyzd?iui, ?iluminiai dronai naudoja l??ius, suderintus su infraraudon?j? spinduli? bangos ilgiais ir vidiniais vaizdo procesoriais, kad ?ilumos modeliai būt? paversti matomu vaizdo ?ra?u. Visais atvejais fotoaparato mazgas (EO arba IR) yra pritvirtintas ant gimbalo, tod?l jis i?lieka stabilus, nes skraido dronas.

Borto vaizdo apdorojimas

Daugelyje pa?angi? ?Gimbal“ sistem? ?eina elektronika, skirta apdoroti vaizdo ?ra?? realiuoju laiku. Pavyzd?iui, pastatytas - procesoriuose gali atlikti vaizdo stabilizavim?, kontrasto patobulinim? ir net dirbtinio intelekto u?duotis, tokias kaip automatizuotas objekt? aptikimas ar steb?jimas. Kai kurie EO/IR Gimbals siūlo tokias funkcijas kaip ?Live Geo - Taging“ arba ?Target“ ?ym?jimas. ?iuolaikin?s sistemos gali U?rakinti Judantis objektas automati?kai ir laikykite j? centre r?melyje - taigi - vadinama ?Auto - Steb?jimas“ - derinant reg?jimo algoritmus su ?Gimbal“ judesio valdymu. Ties? sakant, ?Gimbal“ ?renginys gali atpa?inti transporto priemon? ar asmen?, tada nu?udyti fotoaparat?, kad ji skland?iai sekt?si. ?ios galimyb?s da?nai priklauso nuo ?Drone“ kompiuterio, o ?Gimbal“ skirtas procesorius veikia kartu. Apibendrinant galima pasakyti, kad drono gimbalin?s naudingos apkrovos ne tik stabilizuoja fotoaparat? mechani?kai, bet ir suteikia real? - laiko vaizdo apdorojim? (pvz., Vaizdo stabilizavim?, objekt? steb?jim? ir patobulinim?), kad būt? geriau suvokiama situacija.

Pagrindin?s savyb?s

• Auk?ta - skiriamoji geba ir mastelio keitimas: ?iuolaikiniai gimbalai turi HD arba 4K kameras, kad gaut? ai?ki? detal?. Daugelis apima optinius mastelio l??ius (da?nai 10 × –45 × padidinimas), kad operatoriai gal?t? nustatyti tolimus taikinius. Pvz., 30 × optinis mastelio keitimas gali i?spr?sti ma?? savybi? ?imtus metr? atstumu, o kokyb?s praradimas yra minimalus. ?is mastelio keitimo diapazonas (kartais derinamas su skaitmeniniu masteliu) labai i?ple?ia veiksming? drono steb?jimo diapazon?.

• ?ilumos infraraudon?j? spinduli? kamera: Beveik visi EO/IR Gimbals siūlo ilgalaikio bangos infraraudon?j? spinduli? (LWIR) ?ilumin? vaizd?. ?iluminis jutiklis ?mato“ ?ilum?, leid?iant? dron? aptikti ?mones, ma?inas ar ?iltus daiktus nakt? ar per kliūtis. Tai ne?kainojama paie?kai - ir - gelb?jimo, gaisro gesinimo ir saugumo u?duotys. Kai kuriuose naudinguose kroviniuose net yra kelios IR juostos (pvz., MWIR ir LWIR) arba au?inamos ?ilumin?s ?erdys, kad padidint? jautrum?.

• Lazerio diapazono ie?kiklis/dizaineris: Auk?tesnis - Gimbalai da?nai integruoja ak? - Saugaus lazerio diapazono sistema. Lazerio nuotolio ie?kiklis greitai i?matuoja atstum? iki dominan?io ta?ko, kuris ?galina tiksli? Geo ??- viet? ir tikslin? ?ym?jim?. Karinio ar tyrimo metu operatorius gali numesti lazerio ?da?us“ ant tolimo objekto; Atspind?tas pluo?tas nurodo sistemai tiksl? ?io objekto diapazon?. )

• Auto - Steb?jimo ir vaizdo analiz?: Daugelis ?Gimbals“ siūlo pastatyt? - vaizdo steb?jimo metu. Kai operatorius pasirinks objekt? (pvz., Asmen? ar transporto priemon?), ?Gimbal“ ir ?Camera“ savaranki?kai j? laikysis. Pa?angesnius modelius ?eina AI - pagr?stas atpa?inimas (?mogaus/transporto priemon?s aptikimas, licencija - Lenteli? rodmenys ir kt.) Ir GEO - aptvarai. ?Gimbal“ procesorius taip pat gali atlikti vaizdo patobulinim? (triuk?mo ma?inimas, ?emas - ?viesos padid?jimas) realiuoju laiku. ?ios intelektualios savyb?s rei?kia, kad dronas gali ?gyti ir i?laikyti d?mes? ? tikslus, naudojant minimal? operatoriaus ?vest?.

• Multi - jutiklio lankstumas: Gimbalin?s ank?tys paprastai yra modulin?s. Vienas bok?telis gali būti du ar daugiau Kanalai: pavyzd?iui, matoma mastelio keitimo kamera ir ?ilumin? kamera (o kartais ir platus - kampas ?Paie?kos“ objektyve). Kai kuriuose dizainuose ?Gimbal“ gali greitai pakeisti jutiklius ar vaizdus. Pavyzd?iui, dviguba EO naudinga apkrova gali pereiti prie plataus kampo dienos ?viesos kameros, kai skenuojate pla?iai, tada priartinkite telefonin? objektyv? ?domiame ta?ke. Kitos sistemos apima specializuotus priedus, tokius kaip ?Spotlight Illuminators“ ar aplinkos jutikliai.

Parai?kos

?Drone Gimbal“ fotoaparatai naudojami labai pla?iose oro misijose. Kadangi jie teikia stabilius, daugialypius spektrinius vaizdus ir duomenis, jie yra būtini steb?jimo, tikrinimo ir analiz?s u?duotims. ?prasti naudojimo atvejai apima:

• Steb?jimas ir ?valgyba: Kariniai ir ?statymai - Vykdymo dronai priklauso nuo ISR (?valgybos, steb?jimo, ?valgybos) Gimbals. Stabilizuotas EO/IR naudingas krovinys leid?ia UAV steb?ti dominan?ias sritis (sienas, mū?io laukus, rengini? vietas) i? auk??io. Gyro stabilizuotas laikiklis u?tikrina, kad net ir tada, kai dronas ar sraigtasparnis juda, fotoaparatas lieka u?rakintas scenoje. Tai leid?ia patikimai nustatyti ir sekti taikinius (transporto priemones, valtis, asmenis) ?vairiomis s?lygomis.

• Paie?kos ir gelb?jimo / nelaim?s atsakymas: Esant kritin?ms situacijoms, dronai su Gimbalais ie?ko dingusi? ?moni? arba ?vertina ?al?. ?iluminis jutiklis gali pasteb?ti ?mogaus ?ilumos para?? tankiuose mi?kuose ar skaldose, net nakt?. Kai bus rastas taikinys, auk?tas - apibr??imo fotoaparatas patikrina detales. Kadangi laikas yra kritinis SAR, ?Real - Time“ vaizdo ?ra?o nuoroda (kartu su automatizuotu steb?jimu) padeda ant?eminiams ekipa?ams greitai surasti aukas. Po potvyni?, gaisr? ar ?em?s dreb?jim?, ?Gimbal“ kamer? tyrimo infrastruktūra ir nustato ta?kus ar i?gyvenusius asmenis.

• Patikrinimas, ?em?lapi? sudarymas ir apklausa: Pramoniniai dronai da?nai ne?iojami gimbalais, kad patikrint? elektros linijas, naftos platformas, vamzdynus ar l?steli? bok?tus. Stabilizuota mastelio keitimo kamera leid?ia operatoriams ai?kiai pamatyti ?trūkimus ar defektus i? saugaus atstumo. Daugyb? nauding? krovini? taip pat apima tiksl? GPS ir lazerio diapazono ie?kikl?, kad būt? tiksliai GEO - Pa?ym?kite kiekvien? nuotrauk?. Tyrimo metu ir fotogrammetrijoje pritvirtinta kamera (ypa? su ?Nadir“, rodan?iu pla?i? - kampo objektyvas) ?galina tiksl? ?em?lapi? sudarym?: Pastovi platforma sukuria tra?kius persidengian?ius vaizdus, ??reikalingus 3D modeliams. Gimbalai taip pat naudojami stogui/saul?s energijai - Paneli? tyrimai ir tikslus ?em?s ūkio vaizdavimas.

• Aplinkos ir laukin?s gamtos steb?jimas:Apsaugo specialistai naudoja dronus su gimbalin?mis kameromis, kad gal?t? sekti gyvūnus, steb?ti mi?kus, pelkes ar ledynus ir studijuoti ekosistemas. Pvz., ?ilumos gimbalai gali suskai?iuoti gyvūnus au?roje/sutemoje, kai jie yra ?ilti, palyginti su aplinka. EO/IR vaizdai padeda tyr?jams susieti augmenijos sveikat?, mi?k? gaisrus ar brakonieriavimo veikl?. Geb?jimas perjungti spalv? ir ?iluminius re?imus (ir nukreipti ? - takel?) daro ?iuos gimbalius universalius ekologini? tyrim? ?rankius.

• Kino filmavimas ir ?iniasklaidos gamyba: Profesionalūs film? kūr?jai ir naujien? ekipa?ai kalno ?Gimbal“ kameros ant dron?, skirt? oro kinematografijai. 3 a?ies stabilizatorius yra labai svarbus norint skland?iai, purtyti - nemokamai filmams ar tiesioginiams renginiams. Auk?tas - Pabaigos gimbalai su giroskopu - Stabilizavimas leid?ia skraidyti su sunkesn?mis kino kameromis, kartu fiksuodami film? - Kokybi?ki vaizdai. Net m?g?jai naudoja ?Gimbaled“ kameras, kad sukurt? auk?t? apibr??imo panoram? ir vaizdo ?ra?us. Trumpai tariant, ?Gimbals“ ?galina kūrybinius oro kadrus, i?laikydami fotoaparat? stabiliai ir orientuot? sud?ting? skryd?io tak? metu.

Paveikslas: Keli Gimbalin?s kameros ank?tys (?Raven Small UAV“ sistema) - centrinis modulis suteikia 360 ° matymo lauk? ir veikia dien? ar nakt?. Tokie kei?iami gimbaliniai moduliai leid?ia taktiniams dronams greitai pakeisti jutiklius arba u?dengti visas kryptis.

?ie pavyzd?iai iliustruoja universalumas i? ?Gimbal“ nauding? krovini?. Derinant stabilizuot? montavim?, auk?tus - na?umo jutiklius (EO, IR, mastelio keitimo l??ius) ir ant borto apdorojimo, drono ?Gimbal“ kameros atlieka daugyb? misij?. Nuo saugumo patruli? iki infrastruktūros tikrinimo ir nuo laukin?s gamtos studij? iki film? kūrimo, ?ios sistemos paver?ia judan?i? UAV ? patikim? oro vaizdo gavimo platform?.

?altiniai: Technin? literatūra ir gamintojo duomenys apibūdina, kaip veikia EO/IR Gimbals. Pavyzd?iui, pramon?s ap?valgos Atkreipkite d?mes?, kad ?Gimbals“ naudoja variklius ir IMU, kad stabilizuot? fotoaparat?, ir kad EO/IR sistemos siūlo tokias funkcijas kaip ?Thermal Vision“ ir ?Zoom“. Programos pastabos ir naujien? ataskaitos dokumentuoja j? naudojim? stebint, paie?ka - ir - gelb?jimo, tikrinimo ir ?em?lapi? sudarymas (pvz., Naudojamas FLIR ir kitose UAV platformose). ?ie ?altiniai patvirtina auk??iau apibendrintus principus ir galimybes.