Поиск по сайту...
Опубликована статья компании Aeromotus «Преимущества механического затвора для камер беспилотников»
Преимущества механического затвора для камер беспилотников*
* Статья подготовлена специалистами компании Aeromotus
Дроны стали незаменимыми инструментами для миссий по картографии и аэрофотографованию. Беспилотники на сегодняшний день успешно сочетаются с традиционными методами сбора данных, помогая профессионалам сделать работу более эффективной с меньшими рисками для здоровья и жизни. На качество получаемых данных с применением беспилотников влияет много факторов, в числе которых скорость полета и технические параметры камеры имеют первостепенное значение. Все потому что в процессе сбора данных беспилотники чаще всего совершают миссии на очень высокой скорости, сделать остановку он не может, так как нужно собрать большой объем информации. Затем полученные снимки обрабатываются в ПО для создания подробных карт местности и объектов, а также трехмерных моделей. Эти карты используются в сельском хозяйстве для точного земледелия, в строительстве, в геодезии, для экологического мониторинга и пр.
Из-за высокой скорости полета дрона снимки могут получаться нечеткими, размытыми. Одна из технологий, которая позволяет добиться высокого качества снимков — механический затвор камеры. Его еще называют золотым эталоном для фотосъемки в движении.
В статье специалисты Aeromotus, интегратора беспилотных решений и официального дилера DJI, подробно рассказывают про эту технологическую особенность некоторых камер дронов DJI.
Камера с механическим затвором Zenmuse P1
CMOS: как устроена камера беспилотника
Для понимания того, почему механический затвор так важен для сбора картографических и геодезических данных, посмотрим как устроены камеры дронов. Когда в камеру попадает свет, его фиксирует датчик изображения, состоящий из миллионов пикселей. Эти пиксели производятся из материала комплементарного полупроводника CMOS. Когда на CMOS попадает солнечный луч, появляется электрический заряд, именно он отвечает за создание изображения.
CMOS
Затвор устанавливает, сколько времени CMOS находится на свету. Пока затвор не закрыт, свет поступает в камеру. В момент, когда камера снимает, шторка временно открывается для попадания освещения в CMOS. Так создается изображение.
Чем механический затвор отличается от других?
Есть несколько видов затворов, которые различно освещают CMOS-пиксели. Механические типы затворов являются наиболее предпочтительными для тех, кто собирает данные для картографии. Такой тип затвора установлен на легендарном БПЛА Phantom 4 RTK, а также на беспилотниках нового поколения Mavic 3 Enterprise и на камере для беспилотной летной платформы Zenmuse P1.
Съемка городских территорий с использованием Mavic 3 Enterprise.
При механическом затворе вся рама датчика снимка освещается за один раз. Это значит, что каждое пиксельное изображение представляет одно и то же время экспонирования. Считывается информация со всей поверхности матрицы одновременно, что весьма важно для качества полученных изображений.
Например, на альтернативном «механике» электронном затворе в камерах используют сенсоры для контроля освещения, а пиксели постоянно выставляются сверху вниз. Это значит, что при электронных затворах действительно существует небольшая пауза и задержка закрытия верхних и нижних частей рамкой. Это обычно не проблема, однако, когда снимок делается в движении, как обычно происходит при полёте дрона или при фотографировании объекта в движении, снимок с большей вероятностью будет размытым.
Также важно отметить, что механические затворы позволяют одновременно выставить каждый пиксель камерного датчика. Электронный затвор камеры построчно считывает картинку с матрицы.
Почему механическое закрытие камеры важно для аэрофотографии?
Для геодезистов точность полученных снимков одна из самых главных задач. Если камера с электронным затвором не дает возможность получать качественные изображения во время полёта дрона, эффективность миссии картографии будет ниже нуля. Программное обеспечение точно не сможет обработать собранную информацию.
Почему механическое закрытие камер важнее для картографической миссии, если есть RTK-технология?
В настоящее время много дронов совместимы с RTK. Эта технология позволяет обеспечить измерение с точностью до сантиметра и получить качественный снимок. При этом дроны с механическими затворами помогают сделать фотографии еще лучше и без эффекта «желе». Риск того, что получатся нечеткие изображения минимален, если камера и объект съемки всегда остаются статичны. Для съемки в движении лучше использовать преимущества, которыми обладают дроны с механическими затворами.
Какие дроны имеют камеры с механическим затвором?
Расскажем про основные модели беспилотников DJI с камерами с механическим затвором.
Phantom 4 RTK
Дрон имеет встроенный RTK-модуль для того, чтобы получать данные сантиметровой точности и не использовать наземные контрольные точки при съемке. Устройство имеет механический затвор и CMOS-сенсор (1-дюймовый, 20 МПикс), что позволяет избежать риска размытия кадров в движении.
Картографический дрон Phantom 4 RTK
Mavic 3 Enterprise (M3E)
Небольшой, но очень высокопроизводительный дрон обладает революционным потенциалом для профессиональных геодезистов. Кроме RTK-модуля, обеспечивающего точность изображения на уровне сантиметра, М3Е имеет камеру 20 МП 4/3 CMOS и механический затвор.
Отметим, что М3E повышает качество выполнения миссий картографирования, поскольку имеет интервал между снимками в 0,7 секунды, что также значительно снижается и длительность проведения съемки в целом.
Mavic3 Enterprise с RTK-модулем
Matrice 300 RTK с камерой Zenmuse P1
Подвес DJI Zenmuse P1 оборудован 45-мпиксельной камерой и сменными объективами с фиксированной фокусировкой на 3-осевом стабилизированном карданном подвесе. Камера позволяет получить изображения с низким шумом и высокой чувствительностью, благодаря RTK-модулю и интервалу между кадрами в 0.7 секунд. Zenmuse P1 также имеет механический затвор и систему DGI TimeSync 2.0 для синхронизации времени между модулями на микросекундном уровне, что позволяет обеспечить точность данных до миллиметра. Камера P1 совместима только с DJI M300 RTK.
Комплекс беспилотного комплекса на базе универсального платформы DJI Matrice 300 RTK и Zenmuse P1
Сотрудники компании Aeromotus, интегратора беспилотных решения и официального дилера DJI в России, подбирают беспилотники и необходимые нагрузки для конкретных задач предприятий, проводят обучение пилотированию и обработке данных в специализированном ПО. Также они окажут техническую поддержку в течение всего срока эксплуатации дров.
Если вы хотите поговорить о каких-либо других темах, связанных с промышленными беспилотными технологиями, присоединитесь к нашему Telegram-чату специалистов.
Сайт компании: https://aeromotus.ru
Чат специалистов Aeromotus: https://t.me/aeromotus
Aeromotus в социальных сетях: