Sistemi brezpilotnih kamer: na?ela in aplikacije

Brezpilotna letalska vozila (UAV) obi?ajno nosijo Gimbal- Montirane koristne kamere za zajem stabilnih, visokih - kakovostnih posnetkov. Gimbal Camera je motorizirani nosilec, ki dr?i vidno - lahka (opti?na, EO) in/ali infrarde?e (IR) senzorje in uporablja povratne informacije ?iro/IMU za preklic gibanja letala. Z aktivnim nagibanjem in vrtenjem vzdol? ve? osi, gimbal ohranja raven fotoaparata kljub gibanju ali vibraciji drona. Kot pojasnjuje en industrijski vir, Gimbal "Minimiz [es] ne?elene gibe in vibracije za gladke, enakomerne posnetke" z uporabo motorjev in inercialne merilne enote (IMU). Ta stabilizacija omogo?a brezpilotnim kameram, ki zapi?ejo jasen, visok - lo?ljivosti videoposnetka tudi v vetrovnih ali dinami?nih pogojih. Na primer, integrirani gimbali "Dajte ON ON - Board Camera ali Senzor prakti?no vibracija - Prosto gibanje", ki ustvarja hrustljave zra?ne fotografije in video.

Slika: 3 - osi kamera Gimbal (DJI Phantom 4) z brezkrtalnimi motorji in senzorji, kar omogo?a neodvisen nadzor nad nagibom, nagibom in rolo. To kompenzira gibanje dronov, da bo kamera stabilna.

Sodobni gimbalski nosilci obi?ajno uporabljajo 3 - stabilizacija osi (Nadzor nihanja, naklona in valjanja) Za popolno orientacijsko kontrolo. (Nekatere manj?e koristne obremenitve uporabljajo 2 - osi, ki stabilizirajo samo nagib in valjanje; zelo veliki sistemi dodajo 4. osi "dvigala" za dodatno navpi?no kompenzacijo gibanja.) Elektri?ni motorji brez krta?enja vozijo vsako osi, ki jih vodijo senzorji IMU (?iroskopi in pospe?evanje) in krmilnik. Skupaj zaznata gibanje in v realnem ?asu uporabita ?tevce - premike. Na primer, ?e se dron nagne naprej, motor nagiba kamero nazaj, da jo izravna. Rezultat je gladek video tudi med hitrimi manevri. Zato so Gimbals UAV postali nepogre?ljivi za zra?no slikanje: oni Odpravite ne?eleno gibanje fotoaparata in Droni omogo?ajo, da zajamejo ostre, profesionalne - kakovostne posnetke.

Senzorji kamer EO/IR

Drone Gimbal koristne obremenitve se pogosto kombinirajo Electro - Opti?ni (EO) in infrarde?e (IR) senzorji ("dvojni EO/IR Gimbal"). Kamera EO je obi?ajna visoka - lo?ljivost vidna - lahka kamera (pogosto HD ali 4K), medtem ko je IR senzor obi?ajno toplotna kamera, ki zazna toploto. EO kamera zajema fine vizualne podrobnosti za prizore Daylit; IR kamera zazna toplotne podpise, tako da lahko operaterji "vidijo" v temi ali skozi dim, meglo in listje. V praksi zagotavljajo eo/ir gimbals Dvojni - spekter Zavedanje: Kanal EO daje barvo ali nizko - svetlobne slike, pono?i pa IR kanal poudarja tople predmete (ljudje, motorji, po?ari) s svojim toplotnim kontrastom. Na primer, termi?ni droni uporabljajo le?e, ugla?ene na infrarde?e valovne dol?ine in notranje procesorje slike, da prevedejo toplotne vzorce v vidni video. V vseh primerih je sklop kamere (EO ali IR) name??en na gimbal, tako da ostane stabilen, ko droni leti.

Obdelava slike na krovu

?tevilni napredni gimbalni sistemi vklju?ujejo elektroniko na krovu za obdelavo videoposnetkov v realnem ?asu. Na primer, vgrajene - v procesorjih lahko izvaja stabilizacijo videov, izbolj?anje kontrasta in celo umetne inteligentne naloge, kot so samodejno odkrivanje predmetov ali sledenje. Nekateri Gimbals EO/IR ponujajo funkcije, kot so ?ivo geo - ozna?evanje ali ciljno ozna?evanje. Sodobni sistemi lahko zaklepanje na premikajo?i se objekt samodejno in ga ohranite v okviru - tako - imenovano "samodejno - sledenje" - s kombiniranjem algoritmov vida z nadzorom gibanja Gimbal. Dejansko lahko gimbalska plo??ad identificira vozilo ali osebo, nato pa je kamero zabil, da bi ji sledila gladko. Te zmogljivosti se pogosto zana?ajo na ra?unalniku na krovu drona in namenskega procesorja Gimbala, ki deluje skupaj. ?e povzamemo, drone Gimbal koristne obremenitve ne samo da so stabilizirajo fotoaparat mehansko, ampak tudi zagotavljajo resni?no - ?asovno obdelavo slik (npr. Stabilizacija videov, sledenje predmetov in izbolj?anje) za bolj?o situacijsko ozave??enost.

Klju?ne funkcije

• Visoka - Slikanje z lo?ljivostjo in zoom: Sodobni gimbali nosijo HD ali 4K kamere za jasne podrobnosti. ?tevilni vklju?ujejo opti?ne zoom le?e (pogosto 10 × –45 × pove?ave), tako da lahko operaterji prepoznajo oddaljene cilje. Na primer, 30 × opti?ni zoom Gimbal lahko re?i majhne lastnosti, ki so oddaljene na stotine metrov z minimalno izgubo kakovosti. Ta razpon pove?ave (v?asih v kombinaciji z digitalnim zoomom) mo?no raz?iri u?inkovito obmo?je nadzora drona.

• Toplotna infrarde?a kamera: Skoraj vsi gimbali EO/IR ponujajo toplotno infrarde?e (LWIR) toplotno slikanje. Toplotni senzor "vidi" toploto, ki dronu omogo?a zaznavanje ljudi, strojev ali toplih predmetov pono?i ali skozi ovire. To je neprecenljivo za iskanje - in - re?evanja, gasilcev in varnostnih nalog. Nekatere koristne obremenitve imajo celo ve? IR pasov (npr. Tako MWIR in LWIR) ali ohlajene toplotne jedra za ve?jo ob?utljivost.

• Laserski dargefinder/ozna?evalec: Vi?ji - kon?ni gimbali pogosto vklju?ujejo oko - Varni sistem laserskega obsega. Laserski dargefinder hitro meri razdaljo do zanimive to?ke, ki omogo?a natan?no geo - lokacijo in ciljno ozna?evanje. Pri voja?ki ali anketni uporabi lahko operater na daljni predmet spusti lasersko "barvo"; Odsevni ?arek pove sistemu natan?en obseg tega predmeta. (V?asih je za vodenje streliva vklju?en tudi laserski ozna?evalec.)

• Auto - Sledenje in video analitika: ?tevilni gimbali ponujajo vgrajene - v sledenju videov. Ko operater izbere predmet (npr. Oseba ali vozilo), ga bosta samostojno spremljala gimbal in kamera. Naprednej?i modeli vklju?ujejo prepoznavanje na osnovi AI - (odkrivanje ?loveka/vozila, licenca - od?itavanje tablic itd.) In geo - ograje. Gimbal -ov procesor lahko v realnem ?asu izvede tudi izbolj?anje slike (zmanj?anje hrupa, nizko - pove?anje svetlobe). Te pametne funkcije pomenijo, da lahko dron pridobi in vzdr?uje osredoto?enost na cilje z minimalnim vnosom operaterja.

• Multi - prilagodljivost senzorja: Gimbalski stroki so obi?ajno modularni. Ena sama kupola bi lahko hodila dva ali ve? Kanali: Na primer vidna kamera Zoom in toplotna kamera (in v?asih ?irok - kotni "iskalni" objektiv). V nekaterih modelih lahko gimbal hitro zamenja med senzorji ali pogledi. Na primer, dvojna koristnost EO lahko pri ?iroko skeniranju preklopi na ?irokokotno dnevno svetlobo, nato pa na zanimivi to?ki pove?ate s telefoto objektivom. Drugi sistemi vklju?ujejo specializirane priloga, kot so osvetljevalci v sredi??u pozornosti ali okoljski senzorji.

Prijave

Drone gimbalne kamere se uporabljajo v zelo ?irokem razponu zra?nih misij. Ker zagotavljajo stabilne, ve? - spektralne posnetke in podatke, so bistvene za nadzor nad nadzorom, pregledom in analizo. Primeri pogoste uporabe vklju?ujejo:

• Nadzor in izvid: Voja?ki in zakon - izvr?ilni droni se za ISR zana?ajo na gimale (obve??evalna nadzor, izvid). Stabilizirana koristna obremenitev EO/IR omogo?a UAV opazovati obmo?ja, ki jih zanimajo (meje, boji??a, prizori??a dogodkov) z vi?ine. Giro -stabilizirani nosilec zagotavlja, da tudi ko se dron ali helikopter premika, kamera ostane zaklenjena na prizori??u. To omogo?a zanesljivo identifikacijo in sledenje ciljev (vozil, ?olni, osebe) v razli?nih pogojih.

• Odziv na iskanje in re?evanje / nesre?e: V nujnih primerih droni z gimbali i??ejo pogre?ane ljudi ali ocenijo ?kodo. Toplotni senzor lahko tudi pono?i opazi ?lovekov vro?inski podpis v gostem gozdu ali ru?evinah. Ko najdete tar?o, visoka - definicijska kamera preveri podrobnosti. Ker je ?as v SAR kriti?en, resni?na - ?asovna video povezava (v kombinaciji z avtomatiziranim sledenjem) pomaga prizemljenim posadkam hitro najti ?rtve. Po poplavah, po?arih ali potresih, infrastrukturi Gimbal Cames anketing in odkrijejo ?ari??a ali pre?ivele.

• Pregled, preslikava in anketiranje: Industrijski droni pogosto nosijo gimale za pregled daljnovodov, naftnih plo??adi, cevovodov ali celi?nih stolpov. Stabilizirana kamera za zoom omogo?a operaterjem jasno vidijo razpoke ali napake z varne razdalje. ?tevilne koristne obremenitve vklju?ujejo tudi natan?en GPS in laserski daljino, da natan?no geo - ozna?ite vsako fotografijo. Pri anketiranju in fotogrametriji deklica (zlasti z Nadir - kazalno ?iroko - kotno objektiv) omogo?a natan?no preslikavo: enakomerna platforma proizvaja hrustljave slike, ki so potrebne za 3D modele. Gimbals se prav tako uporabljajo za ankete na strehi/soncu - panela in natan?no slikanje kmetijstva.

• Spremljanje okolja in prosto?ive?ih ?ivali:Konzervatorji uporabljajo drone z gimbalskimi kamerami za sledenje ?ivali, spremljanje gozdov, mokri?? ali ledenikov in preu?evanje ekosistemov. Na primer, termi?ni gimbali lahko ?tejejo ?ivali ob zori/mraku, ko so topli glede na okolje. Podobe EO/IR pomagajo raziskovalcem preslikati vegetacijo, gozdne po?are ali dejavnosti. Sposobnost preklapljanja med barvnimi in toplotnimi na?ini (in ciljanjem na - sled) naredi ta gimbala vsestranska orodja za ekolo?ke raziskave.

• Kinematografsko snemanje in medijska produkcija: Profesionalni filmski ustvarjalci in novice Mount Gimbal kamere na drone za zra?no kinematografijo. Stabilizator s 3 osi je klju?nega pomena za gladko, tresenje - Brezpla?ni posnetki za filme ali dogodke v ?ivo. Visok - Kon?ni gimbali z ?iro - stabilizacija omogo?ajo letenje s te?jimi kinematografskimi kamerami, medtem ko ?e vedno zajamejo film - Kakovostne slike. Tudi hobiji uporabljajo kamelje za izdelavo visokih - definicijskih panoramov in videoposnetkov. Skratka, gimbali omogo?ajo ustvarjalne zra?ne posnetke, tako da kamero ohranjajo enakomerno in usmerjeno med zapletenimi leti.

Slika: Ve? gimbalskih kamer (Raven Small UAV sistem) - Sredinski modul zagotavlja vidno polje 360 ??° in dela dan ali no?. Tak?ni zamenljivi gimbalski moduli omogo?ajo takti?nim dronom, da hitro spreminjajo senzorje ali pokrivajo vse smeri.

Ti primeri ponazarjajo vsestranskost Gimbal koristnih obremenitev. Z zdru?evanjem stabilizirane pritrditve, visokih - senzorjev zmogljivosti (EO, IR, zoom le?e) in obdelavo na krovu, brezpilotnih kamer za brezpilotne opreme slu?ijo ne?tetim misijam. Od varnostnih patrulj do infrastrukturnega pregleda in od ?tudij prosto?ive?ih ?ivali do filma, ti sistemi premikajo?i se UAV spremenijo v zanesljivo platformo za zra?no slikanje.

Viri: Tehni?na literatura in podatki proizvajalca opisujejo, kako delujejo EO/IR Gimbals. Na primer, pregledi industrije Upo?tevajte, da Gimbals za stabilizacijo kamer uporabljajo motorje plus IMUS in da sistemi EO/IR ponujajo funkcije, kot sta termi?ni vid in zoom. Opombe o aplikacijah in novicah dokumentirajo njihovo uporabo pri nadzoru, iskanju - in - re?evanju, pregledu in preslikavi (npr. Kot se uporablja na Flir in drugih platformah UAV). Ti viri potrjujejo na?ela in zmogljivosti, povzete zgoraj.