大疆无人机双目视觉是什么(大疆无人机视觉定位系统功能是什么意思)
一、大疆无人机有什么亮点
以御Pro为例:
性能强大
捕捉更远的风景
无线图像传输质量是决定无人机飞行体验核心的性能之一,Mavic并没有因机身体积小而选择Wi-Fi集成的芯片设计方案,而是开发了全新的DJI OcuSync高清图像传输技术,提供远达7公里*的传输距离与1080p/720p清晰度。OcuSync高清数字图像传输技术在传输距离、图像清晰度、实时传输和抗干扰性都比Wi-Fi传输技术更出色。
*FCC标准,在无干扰室外空旷环境测得。
看见世界
远距离飞行时遇到障碍物遮挡,或者自动返航时高度设置不够,都会导致飞行器撞上障碍物。Mavic采用了DJI双目立体视觉技术,能够实时感知飞行前方30米的环境情况,可在15米范围内的障碍物前自动刹车悬停或者绕行,大幅提升了飞行的安全性。
精准悬停
基于GPS的定位技术只能在户外空旷环境下实现飞行器悬停定位功能,一旦飞行器靠近建筑或者其他遮挡GPS信号的环境时,便无法定位从而产生飞行漂移。Mavic采用了双目立体视觉系统实现室内或无GPS信号下的精准悬停。
更持久,更尽兴
Mavic折叠后仅相当于一个瓶装水大小,但并未因为体积变小而牺牲飞行时间。充满电后的一次飞行时间可达27分钟,总飞行距离可达13公里,充分体现出Mavic强劲的动力系统设计和高效的飞行效率。
4K超高清视频
Mavic Pro高支持30帧每秒的4K视频,为了保证4K高清视频的正常录制,我们没有使用电子图像增稳技术,而是为Mavic设计了高精度的三轴机械云台,它能在高速运动中保障相机的稳定,无损且实时地拍摄视频和照片。
广阔视野清晰呈现
Mavic随时为你寻找美景,定格精彩瞬间。以1200万像素RAW格式照片记录细节丰富的高品质图片,不管是壮丽的地平线,还是街头的**,都能生动呈现。
挥洒创意
你的智能摄影师
不仅能智能识别拍摄对象并进行自动跟随飞行,还有更多智能跟随模式,能让你能轻轻松松拍出专业大片,Mavic是你的智能摄影师。
挥挥手,来张**
面朝Mavic相机,挥手示意就能轻松**。手势模式下,拍照就是如此简单。
精准微调
调整构图或在室内飞行时,响应过于灵敏会提升*控难度。三脚架模式降低了Mavic的飞行速度和灵敏度,*控更精准,航拍更轻松。
简单便捷
手机控制
拿出手机即可直接控制飞行器,无论是简单的飞行*控,或是开启智能飞行功能,你可以让Mavic给你拍张合影或者跟拍骑行,而这一切只需要移动指尖就能轻松完成。
指点飞行
新手*控摇杆飞直线时往往会触碰到其它方向,导致飞行动作不流畅,影响拍摄。直接在屏幕上点击你想去的地方, Mavic自己飞过去,你可以从容地拍照、录像、调节云台俯仰,是不是容易多了?
轻松掌控
在每次旅途中、每片天空下, Mavic都能提供出色的*控,迅速响应你的每一个指令。不管是18m/s的高速飞行还是慢速记录沿途风景,你都能*控自如。
二、大疆无人机视觉定位系统功能是什么意思
通常的距离检测可以采用超声波、TOF等传感器实现,这些技术基于信号反射来计算距离,因此检测效果与物体形状等有较大关系,对于树枝或者岩石等不规则表面就很难准确检测距离。为了能够远距离、精准并且快速地检测飞行环境,Mavic配备了基于双目立体视觉技术的FlightAutonomy系统,对飞行环境进行实时3D检测,并准确判断障碍物与飞行器间的方位,而且光波比声波的速度更快。
障碍物检测是获取飞行器和物体之间深度信息的过程,超声波、TOF都是接收近的反射波并计算距离,因此只能计算单点距离,无法获得三维深度图。另外一种深度图获取方法是采用结构光投射的形式,结构光传感器的工作原理是投射一个特定形状的红外光图形到前方物体后再接收反射回来的信号,通过计算反射信号的强度从而得出物体和传感器间的三维深度图信息,但受限于红外光的强度和可见光干扰,结构光传感器的有效距离通常只有3-5米,并且在户外强光下不可用,可靠性大大降低。
FlightAutonomy系统由前视、下视各一对视觉摄像头、主相机、GPS/GLONASS双模卫星定位系统、超声波模组、传感器冗余和24个高性能处理器内核等7个部件所组成。Mavic的前方左、右端各配备一个视觉摄像头,通过镁合金支架固定保证镜头光轴不变。双摄像头组成的双目立体视觉系统能够在飞行中实时获取深度信息并生成三维深度图,由于是接收可见光的形式,因此只要光线不暗的情况下都能分辨前方15米范围内的障碍物位置。因此在户外飞行甚至是室内场景都能利用双目立体视觉系统实现障碍物检测作出刹车悬停和绕飞动作,大大提升飞行安全和可靠性。
避障功能在智能跟随、指点飞行和地形跟随等智能飞行模式生效。在自动返航时,Mavic也能轻松避开障碍物,返航更安全。
三、无人机倒着飞能避障吗
无论是飞哥、电工或是阿岛,之所以能成为无人机飞手中的老司机,经验都是从炸机中积累出来的。即使有了“机器视觉”,让无人机有了避障能力,所起到的作用也只是降低我们炸机的机会而已,并不是完全避免炸机。
以往无人机的视觉避障,大的限制就是大部份都只有前向的避障。尽管无人机在往前飞时能探测到障碍物,但倒飞或侧向刷锅时,仍然有可能碰撞炸机。
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所以,当全新的 Mavic 2有了全向避障,是不是就能实现永不炸机了呢?不是的。
接下来,且听飞哥为你揭开“无人机视觉”的秘密。
【永不炸机?不存在的】
无人机的感知能力,其实会受很多客观因素的影响。以大疆无人机为例,Mavic Air或 Mavic 2主要采用的是双目视觉测距,它就像人类的双眼,通过两台相机拍摄的画面,计算两者的视角差距,从而判断障碍物的距离。
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但是,因为双目相机其实就是普通的相机,所以在能见度不足的情况下,双目相机捕捉不到足够的光线,基本上就是瞎了,更谈不上进行避障了(上图)。所以在大雾、黑夜、或是亮度不足的室内飞行时,视觉系统其实是并不能协助你避障的。
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除了亮度之外,障碍物如果是完全没有纹理的物体(例如一面白墙,如上图),视觉系统也是很难测距的,很容易导致避障失效。
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此外,如果障碍物的体积太小或者透光,视觉系统一样也帮不了你。所以如果你在飞行时遇上高架电缆、吊索(上图)、风筝线、铁丝网、甚至是玻璃窗等,一样都可以让你炸机。
没有完美的避障方式,不同方式的视觉系统都有它的优缺点。例如 Mavic 2向上的视觉系统,采用的是红外线 TOF技术,它与前面的双目视觉刚刚相反,在夜晚或者没纹理的情况下可以正常运作,但在大白天偏偏就有机会被阳光干扰,导致避障失败。
所以奉劝大家,即使你的无人机有了全向视觉避障,也不要以为可以无所顾忌地*飞了;通过视觉技术实现的避障,是不足以保你永不炸机的。
【无人机为什么需要视觉?】
既然如此,那为什么大疆等厂商,仍然要往无人机上堆砌视觉传感器呢?
早的无人机,只能通过卫星定位系统(GPS)来定位,以此稳定机身。但 GPS系统容易受到干扰,特别是容易受到天气或场地限制,稳定性不高;所以数年前的无人机,飞行和悬停的稳定性和*控性都会差强人意一些。
但现在,无人机引入了机器视觉后,稳定性就有了巨大的提升。
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一般的无人机相机并没有测距能力,即使障碍物距离不同(上图左),但相机拍出来就只是一个平面(上图右),无法分辨障碍物的远近。
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但带有双目立体相机的新型无人机,就能测出障碍物的距离(上图右方的红线),然后通过不同点的距离数据,勾划建筑的形状,从而建构立体的环境地图(上图右方白色的立方体),看懂四周环境,从而判断自身的所在位置。
我们不妨把无人机的视觉系统,当作是支撑无人机悬空的支架。支架越多,飞行越牢固,无人机就能飞得越稳定,越不容易跟着风飘走。
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这就是所谓的“机器视觉”(上图):无人机知道自己和障碍物的距离之后,不但能实现避障和绕障,而且每一厘米的移动,都能被视觉系统感知,提供细致而精准的手感,让用户能更加随心所欲地爽飞。
【全向视觉的作用】
Mavic 2为什么需要全向视觉?因为它除了为无人机了提供全方位的辅助避障功能外,更重要的是提供了更精准的定位能力,让无人机更容易控制。
无人机在飞行时,很多时候都会受到不同的干扰(例如 GPS定位错误、墙壁没纹理等等),这时部份传感器就会不可避免的出现异常数据。如果只有 GPS或单一的视觉传感器,无人机就可能因此而*飘、甚至炸机。
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但在全向视觉系统下,即使有部份传感器无**常工作,无人机依靠其他方向的视觉传感器的协助,依旧能实现稳定悬停(上图)。
此外,多角度的传感器能收集更多的环境信息,系统把不同的数据进行比对和验证,就能筛选出更可靠的数据,从而实现更稳定的飞行。
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以上图为例,无人机向前的视觉系统和侧向的视觉系统,都能同时提供高度变化数据,即使其中一个的数据受到干扰,但经过比对就能得出精确的数据。
通过全向的视觉传感器协助,Mavic 2就能达到如此的稳定和精准。
【全向视觉的作用】
现阶段的无人机视觉技术,并不能在无人机身上架起隐形的保护罩;它更是像把眼睛给了无人机,让它像人类一样能“看懂”四周的事物、估算自己身处的位置,并让无人机在空中更容易受控制。
所以,今天的无人机能做到普通人都能简单上手,并不是一朝一夕就达到的,这背后其实是经过无数个工程师废寝忘食的研究。作为用户的我们,也更应该做一个负责任的飞手,飞行时多注意四周围境,切不可麻痹大意,过渡依赖避障技术,造成不必要的安全隐患。