Синхронізація експозиції

ЧОМУ КАМЕРИ ПОТРІБНО «Керування синхронізацією»

Всі ми знаємо, що під час польоту дрон подасть тригер-сигнал на п’ять об’єктивів косої камери. П’ять об’єктивів теоретично мають бути експоновані в абсолютній синхронізації, а потім одночасно записати одну інформацію POS. Але в процесі фактичної роботи ми виявили, що після того, як дрон надіслав тригерний сигнал, п’ять лінз не можна було оголити одночасно. Чому це сталося?

Після польоту ми виявимо, що загальна місткість фотографій, зібраних різними об’єктивами, загалом різна. Це пов’язано з тим, що при використанні того самого алгоритму стиснення складність функцій текстури землі впливає на розмір даних фотографій, і це вплине на синхронізацію експозиції камери.

Різні особливості текстури

Чим складніша текстура функцій, тим більший обсяг даних потрібно камері для вирішення, стиснення та запису, тим більше часу потрібно для виконання цих кроків. Якщо час зберігання досягає критичної точки, камера не може вчасно реагувати на сигнал затвора, і дія експозиції затримується.

Якщо інтервал між двома експозиціями менший, ніж час, потрібний камері для завершення циклу фотозйомки, камера пропустить фотографії, оскільки не може завершити експозицію вчасно. Тому під час роботи необхідно використовувати технологію керування синхронізацією камери, щоб уніфікувати експозицію-дія камери.

Дослідження і розробки технології керування синхронізацією

Раніше ми виявили, що після AT в програмному забезпеченні, похибка положення п’яти об’єктивів у повітрі іноді може бути дуже великою, а різниця в позиціях між камерами може досягати 60 ~ 100 см!

Однак під час тестування на землі ми виявили, що синхронізація камери все ще відносно висока, а реакція дуже вчасна. Персонал НДДКР дуже заплутаний, чому похибка позиції та положення рішення AT така велика?

Для того, щоб з’ясувати причини, на початку розробки DG4pros ми додали до камери DG4pros таймер зворотного зв’язку для запису різниці в часі між сигналом тригера дрона та експозицією камери. І перевірено в наступних чотирьох сценаріях.

Сцена А: Той самий колір і текстура

Сцена C: Той самий колір, різні текстури

Сцена D: різні кольори та текстури

Таблиця статистики результатів тесту

висновок:

Для сцен із насиченими кольорами час, необхідний камері для обчислення та запису Bayer, збільшиться; тоді як для сцен із великою кількістю рядків високочастотної інформації зображення занадто багато, і час, необхідний для стиснення камери, також збільшиться.

Можна помітити, що якщо частота дискретизації камери низька, а текстура проста, відгук камери хороший вчасно; але коли частота дискретизації камери висока, а текстура складна, різниця в часі відгуку камери значно збільшиться. І оскільки частота зйомки ще більше збільшується, камера зрештою пропускає зроблені фотографії.

Принцип керування синхронізацією камери

У відповідь на вищезазначені проблеми Rainpoo додав до камери систему керування зворотним зв’язком, щоб покращити синхронізацію п’яти об’єктивів.

Система може виміряти різницю в часі "T" між сигналом тригера, що надсилається дроном, і часом експозиції кожного об'єктива. Якщо різниця часу «T» п’яти лінз знаходиться в межах допустимого діапазону, ми вважаємо, що п’ять лінз працюють синхронно. Якщо певне значення зворотного зв’язку для п’яти об’єктивів перевищує стандартне значення, блок управління визначить, що камера має велику різницю в часі, і при наступній експозиції об’єктив буде компенсовано відповідно до різниці, і, нарешті, п’ять об’єктивів експонуватимуть синхронно, а різниця в часі завжди буде в межах стандартного діапазону.

Застосування контролю синхронізації в PPK

Після керування синхронізацією камери в проекті зйомки та картографування PPK можна використовувати для зменшення кількості контрольних точок. На даний момент існує три способи підключення косої камери та PPK:

1	Одна з п’яти лінз пов’язана з PPK
2	Всі п'ять лінз підключені до PPK
3	Використовуйте технологію керування синхронізацією камери, щоб повернути середнє значення в PPK

Кожен з трьох варіантів має переваги і недоліки:

1	Перевага проста, недолік полягає в тому, що PPK представляє лише просторове положення однієї лінзи. Якщо п’ять лінз не синхронізовані, це призведе до відносно великої похибки положення інших лінз.
2	Перевага також проста, позиціонування точне, недолік полягає в тому, що він може націлюватися лише на певні диференціальні модулі
3	Перевагами є точне позиціонування, висока універсальність і підтримка різних типів диференціальних модулів. Недоліком є те, що управління складніше, а вартість відносно вище.

На даний момент є безпілотник, який використовує плату 100 Гц RTK / PPK. Плата оснащена камерою Ortho для досягнення топографічної карти 1: 500 без контрольних точок, але ця технологія не може досягти абсолютної точки без контрольної точки для косої фотографії. Оскільки помилка синхронізації самих п’яти об’єктивів більша за точність позиціонування диференціала, тож якщо немає косої камери з високою синхронізацією, різниця у високочастотній різниці не має сенсу…

Наразі цей метод керування є пасивним, і компенсація буде здійснюватися лише після того, як помилка синхронізації камери перевищить логічний поріг. Тому для сцен із великими змінами текстури, безумовно, будуть окремі точкові помилки, більші за поріг. У наступному поколінні продуктів серії Rie Rainpoo розробив новий метод контролю. У порівнянні з поточним методом керування, точність синхронізації камери можна підвищити щонайменше на порядок і досягти рівня ns!

Попередній:Як GSD та типи дронів-носіїв впливають на відносну точність 3D-моделі

Далі:Лінія досліджень і розробок серії продуктів Rainpoo

Повернення