无人机大倍数变焦相机控制实现

2016年11月02日 16:46   出处:泡泡网原创   作者:广州分站   分享

  在以无人机航拍为中心的各种行业应用中,如公安执勤,电力巡线,消防救灾,目标搜索等,为看清物体细节,经常需要用到光学变焦,将物体进行放大观察。无人机使人们有了空中的眼睛,而光学变焦技术使这个眼睛戴上了能自动调整倍数的望远镜,帮助人们在高空中即能看遍全局地貌,也能看清地面上的细节。

  从无人机航拍出现开始,工程师们就开始考虑如何来实现其在高空中的细节放大功能,由此各种光学变焦应用应运而生,其中大多采用微单或DV来实现。而DV及微单实现方式,由于其本身是用手工操作的,为实现远程无线操控,需用机械数控陀机推动DV的马达,实现变焦控制,过程复杂,极难精准控制。

  然后随着数字光学变焦技术的日益完善,SONY与日立在2010年左右开始推出高清数字机芯,之后国内实力厂家也开始推出相类似的机芯,实现指令控制大倍数光学变焦,高清视频流输出的方式。具体实现方式:遥控器发命令至无人机飞控或图传模块,其转换命令为串口协议发送给机芯,来实现变焦控制。机芯输出高清原始数据流,再将原始数据流进行H.264压缩,传送给无线高清图传设备,最后传输至地面。

  采用高清机芯的方案,完美解决了无人机载相机的变焦控制。但其输出高清流后的图像压缩,图像传输都需要另外开发。这也使得无人机公司实现这种方案成了一个极其复杂的工程。

  光学变焦技术的实现也成为了无人机公司技术上的难题,导致快速发展的无人机行业,一直是以定焦产品为主。察觉到无人机客户对光学变焦的强烈需求,2015年初,拓扑联创(北京)科技有限公司推出了第一代无人机光学变焦产品,即TOP-1032H,其具备10倍光学变焦功能,集成快速光学对焦算法,自带图像H.264压缩,高清HDMI实时输出,并兼容无人机控制协议。TOP-1032H推出后广受无人机行业用户的欢迎。由于其与无人机应用的高度吻合,使得无人机公司只需专注于无人机本身结构及飞控的开发,而不需要投入大量的人力及资源去集成相机功能,加快了无人机变焦应用的落地。“自动对焦”和“可以控制的光学变倍功能”是拓扑联创变焦相机的核心功能,可以通过2.4G无线遥控轻松控制,也可以通过图传发送串口命令直接控制。简捷方便的变焦功能,让无人机航拍摆脱以前挂载单反相机时,操作的繁杂性,备受行业客户青睐,拓扑联创的变焦航拍相机也迅速在行业内占领了市场。

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  此变焦方案中,可直接采用无人机遥控器的两个通道控制增稳云台的垂直俯抑、水平旋转,另外4个通道可分别用于相机的变倍、聚焦、录像、拍照功能,内置的TF卡用于1080P录像的存储及拍照存储。其模拟AV输出或HDMI高清输出,使得用户能在外部按需直接集成模拟图传或高清数字图传,将实时视频传输至地面监控端。由于与无人机飞控系统可相互独立,这些功能使得无人机客户通过简单连线即可完成,大大降低了无人机变焦功能实现的难度。

  之后,拓扑联创又快速推出了18倍,20倍,30倍,36倍一系列应用于无人机的高倍数光学变焦相机,占据了这一小众市场的绝大部分需求。如36倍变焦相机能使无人机在空中看清500米外的汽车车牌号,现已大量应用于公安、消防、电力等行业。36倍变焦相机新一代的产品,采用了更出众的成像效果,1080P HDMI输出,与增稳云台相配套的模式,让无人机变焦技术更加成熟、易用。

  据悉,拓扑联创(北京)科技有限公司的集成智能图像算法的光学变焦一体化系统正在开发中,将于近期推广至市场,使得用户能在拓扑联创的硬件平台上,开发其自主的智能图像算法,实现个性化的定制。实现空中对地面物体的移动跟踪、模式识别、特征物体搜索等功能。

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