3d mapping camera

WHY RAINPOO

การซิงโครไนซ์การเปิดรับ

เหตุใดกล้องจึงต้องการ "การควบคุมการซิงโครไนซ์"

เราทุกคนทราบดีว่าในระหว่างเที่ยวบิน โดรนจะส่งสัญญาณกระตุ้นไปยังเลนส์ทั้งห้าของกล้องเฉียง เลนส์ทั้ง 5 ตัวควรเปิดรับแสงในทางทฤษฎีในการซิงโครไนซ์แบบสัมบูรณ์ จากนั้นบันทึกข้อมูล POS หนึ่งรายการพร้อมกัน แต่ในกระบวนการทำงานจริง เราพบว่าหลังจากที่โดรนส่งสัญญาณทริกเกอร์ เลนส์ทั้งห้าเลนส์ก็ไม่สามารถสัมผัสได้พร้อมๆ กัน ทำไมสิ่งนี้จึงเกิดขึ้น?

หลังจากเที่ยวบิน เราจะพบว่าความจุรวมของภาพถ่ายที่รวบรวมโดยเลนส์ต่างๆ โดยทั่วไปแตกต่างกัน เนื่องจากเมื่อใช้อัลกอริธึมการบีบอัดเดียวกัน ความซับซ้อนของคุณสมบัติพื้นผิวจะส่งผลต่อขนาดข้อมูลของภาพถ่าย และจะส่งผลต่อการซิงโครไนซ์การรับแสงของกล้อง

คุณสมบัติพื้นผิวที่แตกต่างกัน

ยิ่งพื้นผิวของคุณสมบัติมีความซับซ้อนมากเท่าใด ปริมาณข้อมูลที่กล้องต้องแก้ไข บีบอัด และเขียนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งใช้เวลาในการทำตามขั้นตอนเหล่านี้มากขึ้นเท่านั้น หากเวลาในการจัดเก็บถึงจุดวิกฤต กล้องจะไม่ตอบสนองต่อสัญญาณชัตเตอร์ทันเวลา และการเปิดรับแสงจะล่าช้า

หากช่วงเวลาระหว่างการเปิดรับแสงสองครั้งสั้นกว่าเวลาที่กล้องต้องใช้ในการถ่ายภาพให้เสร็จสิ้น กล้องจะพลาดภาพที่ถ่ายเพราะไม่สามารถเปิดรับแสงได้ทันเวลา ดังนั้นในระหว่างการทำงาน เทคโนโลยีการควบคุมการซิงโครไนซ์กล้องจะต้องถูกนำมาใช้เพื่อรวมการเปิดรับแสงของกล้องเข้าด้วยกัน

R&D ของเทคโนโลยีควบคุมการซิงโครไนซ์

ก่อนหน้านี้เราพบว่า After AT ในซอฟต์แวร์ ตำแหน่งผิดพลาดของเลนส์ทั้งห้าในอากาศอาจมีขนาดใหญ่มากในบางครั้ง และความแตกต่างของตำแหน่งระหว่างกล้องอาจสูงถึง 60 ~ 100 ซม.!

อย่างไรก็ตาม เมื่อเราทดสอบบนพื้นดิน เราพบว่าการซิงโครไนซ์ของกล้องยังค่อนข้างสูงและตอบสนองได้ทันท่วงที บุคลากร R & D สับสนมาก เหตุใดทัศนคติและตำแหน่งของข้อผิดพลาดของโซลูชัน AT จึงใหญ่มาก

เพื่อหาสาเหตุ ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา DG4pros เราได้เพิ่มตัวจับเวลาตอบรับไปยังกล้อง DG4pros เพื่อบันทึกความแตกต่างของเวลาระหว่างสัญญาณทริกเกอร์ของโดรนและการเปิดรับแสงของกล้อง และทดสอบในสี่สถานการณ์ต่อไปนี้

 

ฉาก A: สีและพื้นผิวเหมือนกัน 

 

ฉาก A: สีและพื้นผิวเหมือนกัน 

 

ฉาก C: สีเดียวกัน พื้นผิวต่างกัน 

 

ฉาก D: สีและพื้นผิวที่แตกต่างกัน

ตารางสถิติผลการทดสอบ

บทสรุป:

สำหรับฉากที่มีสีสันสดใส เวลาที่กล้องต้องใช้ในการคำนวณและเขียนข้อมูลของไบเออร์จะเพิ่มขึ้น ในขณะที่สำหรับฉากที่มีเส้นจำนวนมาก ข้อมูลความถี่สูงของภาพจะมากเกินไป และเวลาที่ใช้ในการบีบอัดกล้องก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

จะเห็นได้ว่าหากความถี่ในการสุ่มตัวอย่างกล้องต่ำและพื้นผิวเรียบง่าย การตอบสนองของกล้องจะดีทันเวลา แต่เมื่อความถี่ในการสุ่มตัวอย่างกล้องสูงและพื้นผิวซับซ้อน เวลาตอบสนองของกล้องจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และเมื่อความถี่ในการถ่ายภาพเพิ่มมากขึ้น กล้องก็จะพลาดภาพที่ถ่ายไปในที่สุด

 

หลักการควบคุมการซิงโครไนซ์กล้อง

เพื่อตอบสนองต่อปัญหาข้างต้น Rainpoo ได้เพิ่มระบบควบคุมป้อนกลับลงในกล้อง เพื่อปรับปรุงการซิงโครไนซ์ของเลนส์ทั้งห้า

 ระบบสามารถวัดความแตกต่างของเวลา "T" ระหว่างโดรนที่ส่งสัญญาณทริกเกอร์และเวลาเปิดรับแสงของเลนส์แต่ละตัว หากความแตกต่างของเวลา "T" ของเลนส์ทั้ง 5 ตัวอยู่ภายในช่วงที่อนุญาต เราคิดว่าเลนส์ทั้ง 5 ตัวทำงานพร้อมกัน หากค่า Feedback บางอย่างของเลนส์ทั้ง 5 ตัวมีค่ามากกว่าค่ามาตรฐาน หน่วยควบคุมจะกำหนดว่ากล้องมีความแตกต่างกันอย่างมาก และในการเปิดรับแสงครั้งต่อไป เลนส์จะได้รับการชดเชยตามส่วนต่าง และสุดท้าย เลนส์ทั้งห้าจะเปิดรับแสงแบบซิงโครนัสและความแตกต่างของเวลาจะอยู่ภายในช่วงมาตรฐานเสมอ

การประยุกต์ใช้การควบคุมการซิงโครไนซ์ใน PPK

หลังจากควบคุมการซิงโครไนซ์ของกล้องแล้ว ในโครงการสำรวจและทำแผนที่ สามารถใช้ PPK เพื่อลดจำนวนจุดควบคุมได้ ปัจจุบันมีสามวิธีการเชื่อมต่อสำหรับกล้องเฉียงและ PPK:

1 หนึ่งในห้าเลนส์เชื่อมโยงกับ PPK
2 เลนส์ทั้งห้าเชื่อมต่อกับ PPK
3 ใช้เทคโนโลยีควบคุมการซิงโครไนซ์กล้องเพื่อป้อนค่าเฉลี่ยกลับเป็น PPK

ทั้งสามตัวเลือกมีข้อดีและข้อเสีย:

1 ข้อดีคือง่าย ข้อเสียคือ PPK แทนตำแหน่งเชิงพื้นที่ของเลนส์เดียวเท่านั้น หากเลนส์ทั้ง 5 ตัวไม่ซิงโครไนซ์ จะทำให้ตำแหน่งของเลนส์อื่นผิดพลาดได้ค่อนข้างมาก
2 ข้อดีคือง่าย การวางตำแหน่งถูกต้อง ข้อเสียคือสามารถกำหนดเป้าหมายโมดูลส่วนต่างเฉพาะเท่านั้น
3 ข้อดีคือ การวางตำแหน่งที่แม่นยำ ความเก่งกาจสูง และการรองรับโมดูลดิฟเฟอเรนเชียลประเภทต่างๆ ข้อเสียคือการควบคุมมีความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง

ขณะนี้มีโดรนที่ใช้บอร์ด 100HZ RTK / PPK บอร์ดนี้ติดตั้งกล้อง Ortho เพื่อให้ได้ภาพที่ไม่มีการควบคุมแผนที่ภูมิประเทศ 1: 500 แต่เทคโนโลยีนี้ไม่สามารถบรรลุการควบคุมแบบไร้จุดอย่างสมบูรณ์สำหรับการถ่ายภาพเอียง เนื่องจากข้อผิดพลาดในการซิงโครไนซ์ของเลนส์ทั้ง 5 ตัวนั้นมากกว่าความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งของส่วนต่าง ดังนั้นหากไม่มีกล้องเฉียงที่มีการซิงโครไนซ์สูง ความต่างของความถี่สูงจะไม่มีความหมาย……

ปัจจุบัน วิธีการควบคุมนี้เป็นการควบคุมแบบพาสซีฟ และการชดเชยจะทำได้ก็ต่อเมื่อข้อผิดพลาดในการซิงโครไนซ์กล้องมีค่ามากกว่าเกณฑ์เชิงตรรกะเท่านั้น ดังนั้น สำหรับฉากที่มีการเปลี่ยนแปลงพื้นผิวอย่างมาก จะมีข้อผิดพลาดของแต่ละจุดมากกว่าเกณฑ์ ในผลิตภัณฑ์ซีรีส์ Rie รุ่นต่อไป Rainpoo ได้พัฒนาวิธีการควบคุมแบบใหม่ เมื่อเทียบกับวิธีการควบคุมปัจจุบัน ความแม่นยำในการซิงโครไนซ์กล้องสามารถปรับปรุงได้อย่างน้อยตามลำดับความสำคัญและถึงระดับ ns!