【正文】 傳輸，相比傳統(tǒng)模擬圖傳，OcuSync支持720p和1080p圖傳，圖像清晰度大約提升4到10倍，而且不會出現(xiàn)模擬圖傳經(jīng)常出現(xiàn)的偏色、雪花點、花屏、閃爍現(xiàn)象，為用戶提供更加清晰的飛行視野。為了進一步提升WiFi性能，可以使用強指向性的發(fā)射天線，使得某些方向上的輻射強度大幅提高來彌補WiFi鏈路性能偏弱的問題，圖傳號稱也可以傳數(shù)公里，但需要在天線方向范圍內(nèi)飛行，有效性很低。全新圖傳系統(tǒng)Ocusync：作為Light Bridge高清圖傳系列的重要一員，OcuSync在多種速率下都遠(yuǎn)超WiFi和一般圖傳的鏈路性能。 與此同時，你還能改變拍攝對象在畫面中的位置，靈活構(gòu)圖。更具備深度學(xué)習(xí)能力，自動識別人、自行車、汽車、船甚至你的寵物。因此在戶外飛行甚至是室內(nèi)場景都能利用雙目立體視覺系統(tǒng)實現(xiàn)障礙物檢測作出剎車懸停和繞飛動作，大大提升飛行安全和可靠性。Mavic的前方左、右端各配備一個視覺攝像頭，通過美合金支架固定保證鏡頭光軸不變。雙目立體視覺應(yīng)用：Mavic配備了基于雙目立體視覺技術(shù)的FlightAutonomy系統(tǒng)，對飛行環(huán)境進行實時3D檢測，并準(zhǔn)確判斷障礙物與飛行器間的方位，而且光波比聲波的速度更快。另外，前視的雙目立體視覺系統(tǒng)也能通過觀測飛行前方的環(huán)境，從而計算出飛行器當(dāng)前的位置和速度信息，實現(xiàn)高空環(huán)境下的精準(zhǔn)懸停。懸停定位方面：Mavic采用了雙目立體視覺的精準(zhǔn)懸停技術(shù)，很好的解決光流定位的局限性，甚至是實現(xiàn)戶外高空飛行時無GPS信號的精準(zhǔn)懸停。另一方面，DJI Goggle的出現(xiàn)，也意味著，大疆開始在VR產(chǎn)業(yè)展開布局，但是未來具體的應(yīng)用領(lǐng)域和方向還很難預(yù)測。大疆的Mavic首次具備了FPV（第一視角）功能（搭配VR眼鏡）。在這種模式下，Mavic最大移動速度1m/s，使用者可以把Mavic作為一款空中三腳架，使其穩(wěn)定懸停在空中，并且可以精細(xì)的調(diào)節(jié)其位置、角度。電子穩(wěn)像技術(shù)是通過成像后進行圖像的剪裁、拼接對圖像的抖動進行補救，但是這一后期處理技術(shù)會對圖像的畫質(zhì)造成損失。大疆在Mavic上就已經(jīng)標(biāo)配了小巧的三軸機械云臺，三個維度上都配備了無刷電機，對相機的角度進行高精度控制，根據(jù)飛行姿態(tài)實時調(diào)整方向消除相機的晃動和抖動，時刻保證拍攝畫面的穩(wěn)定。 9450槳葉相差不大，展開后軸距與Phantom系列同為350mm。Mavic的出現(xiàn)對一星期前剛發(fā)布的同級別產(chǎn)品GoPro Karma造成了巨大的壓力。2016年9月27日，大疆在紐約發(fā)布新款小型無人機Mavic，標(biāo)志著大疆正式進入小型便攜無人機這個白熱化市場。216。216。 2008 年，大疆無人機控制技術(shù)獲得突破，保證小型無人直升機在高機動情況下可靠的飛行，實現(xiàn)準(zhǔn)確的偵測和監(jiān)察任務(wù)；216。六、 大疆專利技術(shù)大疆在無人機設(shè)計、制造領(lǐng)域已經(jīng)積累了足夠深厚的功底，不論是在小型化云臺的機械設(shè)計、折疊機臂的設(shè)計布局、基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別、跟蹤、雙目立體視覺的圖像傳感技術(shù)、超遠(yuǎn)距離通信等方面，全方面的對競爭對手造成壓力。原理其實很簡單，整套系統(tǒng)需要有兩個4G接入點，一個接入點在無人機上，另一個在控制器上。由于技術(shù)和成本以及便攜性的因素，是否標(biāo)配云臺成了小型無人機和大型無人機（350mm軸距）的分水嶺，綜合之前介紹的云臺的重要性，我們看到了，小型無人機的價值主要體現(xiàn)在了便攜一方面，而大型無人機則主打功能的強大完善，Mavic、Karma這樣的中型無人機功能更加完善，而且便攜性突出，是目前消費級無人機市場上比較看好的發(fā)展方向。從一些用戶反饋來看，云臺功耗對于整機續(xù)航已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的影響，如何在保證云臺性能不變的情況下優(yōu)化云臺控制電機的功耗會是一個有意義的研究方向。由于三軸云臺帶有三個無刷電機，而且云臺實時在空中實時運行，因此其功耗不可小視。當(dāng)相距被拍攝物體距離較近或較遠(yuǎn)時，影響均較大。這時，僅需要云臺偏轉(zhuǎn)較小的度數(shù)既可修正畫面偏移，使得被拍攝物體重新回到畫面中心。通過簡單的幾何計算可以看出，當(dāng)相距被拍攝物體距離較近時，水平飄移對畫面影響較大。單從功能上來說，比較關(guān)鍵的幾個因素是云臺與機身隔離度的高低；云臺可控的角度范圍；響應(yīng)的快慢；精度的高低。從以上角度來看，傳感器的精度、頻率以及電機輸出的精度、功率大小，控制算法的性能都對最終效果起到比較大的影響。通常會安裝一個三自由度陀螺儀。三軸云臺技術(shù)主要包含部分內(nèi)容：運動敏感；抵消控制。如下圖所示，三軸云臺的“三軸”分為俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三個軸，也稱三個自由度，分別有一個電機進行控制。云臺技術(shù)云臺對于抑制機身的主動傾側(cè)、被動干擾等影響航拍效果的擾動起到了重大作用。電子穩(wěn)像技術(shù)雖然補救能力有限，但是作為一種微調(diào)或者修正措施，是經(jīng)常選用的，除了大疆的Mavic以外，目前市售航拍無人機基本都采用了“機械云臺+電子穩(wěn)像”兩條腿走路的思路。但是電子穩(wěn)像技術(shù)通過對抖動后的圖片進行處理，天生就不具備先發(fā)優(yōu)勢，是一種被動的后期處理方式。電子穩(wěn)像技術(shù)是在不借助機械設(shè)備的前提下，通過傳感器，感受機體運動，從而在顯示畫面上對圖像進行剪裁、拼接的修正，從軟件的角度，一定程度上實現(xiàn)了圖像穩(wěn)定的意圖。對于突風(fēng)等干擾，由于其形式、大小均存在較大的隨機性，很難保證完全消除影響，只能考慮結(jié)合云臺、光流等多種形式對其影響進行抑制。對于機身在水平方向移動時所帶來的機體傾斜，以及機體作動時的抖動等干擾因素，對圖像拍攝效果影響較大，必須通過掛載穩(wěn)定云臺抵消影響。如果說位置的飄移屬于慢動態(tài)的擾動，那么無人機機動時所引起的機體傾斜、抖動則是高頻擾動因素，對于畫面的影響十分顯著。當(dāng)處于室內(nèi)或者GPS信號接收受限的情況下，無人機系統(tǒng)還采用對地攝像頭進行光流定位。對于水平以及高度的飄移，在室外，也即GPS信號良好的情況下，無人機會主要根據(jù)GPS信號進行定位。影響機身穩(wěn)定的主要因素對無人機機身穩(wěn)定造成主要影響的來源有哪些？按照當(dāng)前四旋翼無人機的典型情況，可以將對于機身位置、姿態(tài)造成擾動的幾個因素歸結(jié)如下：懸停定位不精確造成的水平位置以及高度的飄逸；機體作動時的機身傾斜與抖動；電機震動、突風(fēng)等帶來的干擾。 在拍攝照片時，尤其是弱光情況下，如果曝光時間較長，機身的抖動會引起畫面的模糊；若減少曝光時間，則需要提高感光度，噪點增多，影響畫質(zhì)。穩(wěn)定的拍攝平臺的意義216。目前主要有三種主流的自動對焦方式，分別為：反差對焦、相位對焦、激光對焦。還可以ISP技術(shù)還可以對畫面的整體渲染效果做出調(diào)整，不同的廠商有這不同的調(diào)教傾向。除了高速拍攝、雜噪抑制以外，相機還可以借助ISP處理器對圖像做出比較重大的調(diào)整，HDR技術(shù)就是一個很明顯的例子。但是4K分辨率的數(shù)字視頻拍攝能力僅要求傳感器達到1200w像素，以及能夠與之匹配的圖像處理能力，這一點行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有成熟的配套解決方案（比如高通的Snapdragon Flight平臺不僅支持4K錄制，還支持4K的立體VGA錄制），因此，也并不構(gòu)成技術(shù)壁壘。這種技術(shù)是影響到成像質(zhì)量最關(guān)鍵的因素。影像拍攝技術(shù)：目前市場上的影像拍攝方案，都是對幾個大品牌主流的攝像頭模組的集成應(yīng)用，無人機生產(chǎn)廠商在這一方面沒有太多的技術(shù)空間，而且因為技術(shù)發(fā)展已經(jīng)比較成熟，不同產(chǎn)品方案之間差距并不大。216。無人機航拍技術(shù)無人機航拍技術(shù)其實可以簡單地按照字面的“無人機”+“航拍”拆分為2點：216。飛行速度為了適應(yīng)某些特殊場景的跟拍要求，無人機的飛行速度也是航拍中關(guān)注的一個重要性能參數(shù)。無線圖像傳輸技術(shù)無人機航拍的核心技術(shù)之一就是無線圖像傳輸，傳輸?shù)哪芰Υ笮∈菍o人機航拍能力衡量的一個重要因素。通過配有深度傳感器和全1080p彩色鏡頭，能夠精確識別手勢動作、面部特征、前景和背景，進而讓設(shè)備理解人的動作和情感。4） 基于RealSense的避障技術(shù)RealSense是Intel公司早先發(fā)布的視覺感知系統(tǒng)。零度在CES2016上發(fā)布的Xplorer 2采用的是這種技術(shù)，無人機上的“蘑菇頭”就是自動避障模塊，該避障模塊可以實現(xiàn)在6m有效避障距離內(nèi)，以每秒50次的速率實現(xiàn)360176。大疆的雙目視覺避障系統(tǒng)可以實現(xiàn)15m內(nèi)的障礙探測和規(guī)避。2） 雙目視覺避障這種技術(shù)是基于雙目視覺的圖像景深重構(gòu)方法，對視場內(nèi)的景物進行景深重構(gòu)，通過景深信息來判斷視場內(nèi)的障礙物情況，探測范圍更廣、距離更遠(yuǎn)，相應(yīng)安全性更高，但是技術(shù)難度大，而且會受到光照強弱變化的影響。目前主要采用3種不同的避障技術(shù)：1）基于超聲波探測的避障；2）基于雙目視覺的障礙物深度提??；3）基于激光雷達的壁障技術(shù)；4）Realsense單目+結(jié)構(gòu)光探測避障。3. 自動避障技術(shù)無人機的飛行安全一直是關(guān)系到無人機大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用的核心問題，如何感知到障礙物、并且自主的規(guī)避障礙物是無人機飛行安全領(lǐng)域最前沿的研究課題。GPS跟蹤是一種比較初級的跟蹤的方式，市場上大部分無人機均采用這種方式。目前的跟蹤拍攝技術(shù)主要分為兩種：1）GPS跟蹤；2）圖像跟蹤。在最新一代Phantom4中更是采用了雙目視覺的光流定位技術(shù)。不過，這種低頻率、小幅度的位置改變對于航拍來說，是可以接受的。當(dāng)無人機采用光流定位技術(shù)實現(xiàn)自身位置確定后，即可采用通用的控制算法實現(xiàn)水平面和高度上的定位。一般而言，光流是由于場景中前景目標(biāo)本身的移動、相機的運動，或者兩者的共同運動所產(chǎn)生的。目前法國的Parrot和大疆的精靈3均采用了這種光流法，另外，大疆的精靈4采用了帶有雙目視覺的對地傳感器，進一步提高了懸?？刂频木群瓦m用范圍。3） 光流定位光流定位是采用圖像傳感器對傳感器所捕捉的圖像畫面進行分析，間接解算得到自身位置、運動信息的一種技術(shù)。因此工程實踐中引入了飛行器的IMU信息與GPS信號進行濾波，得到更為精確和更新率更高的位置、高度信息，這種模式還可以保證在GPS失常時，僅依靠IMU提供應(yīng)急位置高度信息，但是因為僅利用IMU信息進行位置高度解算時，解算結(jié)果容易發(fā)散，因此這種方法僅適合在空曠的戶外進行懸?？刂?，而并不適宜在室內(nèi)或有信號遮蔽的環(huán)境下使用。GPS可以測得無人機當(dāng)前的水平位置和高度，飛控系統(tǒng)根據(jù)無人機位置和高度相對于懸停點的偏差對無人機進行補償控制從而實現(xiàn)定點懸停。六、智能無人機技術(shù)1. 定點懸停技術(shù)消費級無人機的核心應(yīng)用就是基于無人機的航拍功能，而航拍功能對無人機系統(tǒng)要求最高的技術(shù)指標(biāo)就是飛行的穩(wěn)定性。但像DroneCode這樣復(fù)雜的無人機開源項目，需要在無人機上支持多種軟件，并提供拓展升級軟件的能力，就必須依靠OS來管理硬件抽象接口和統(tǒng)籌計算資源調(diào)配。 飛行控制：控制、導(dǎo)航、安全保護、自動執(zhí)行任務(wù)、飛行數(shù)據(jù)記錄； 252。 先進控制：Wifi圖傳、碰撞規(guī)避、視覺處理； 252。該較為知名的成員包括白金會員3DR（整機制造商）、高通； 黃金會員百度、Intel、昊翔（整機制造商）。目前該項目已經(jīng)發(fā)展壯大，有1300個參與提交代碼的作者，累積180萬行代碼，75萬以上的用戶。無人機領(lǐng)域操作系統(tǒng)最大的開源項目之一是有Linux Foudation聯(lián)合12家技術(shù)公司推出的“DroneCode”項目。此外智能無人機還需要一些底層的固件代碼連接硬件和軟件系統(tǒng)，保障通訊、傳感器、計算單元正常高效運行。但當(dāng)無人機需要做實時神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時，高性能并行計算硬件則成為軟件算法能否發(fā)揮效能的基礎(chǔ)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過程需要大量的并行計算；但當(dāng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點被訓(xùn)練完成而內(nèi)部的參數(shù)固定下來以后，每次識別的計算量則保持一個固定值不變。目前在一定環(huán)境下的準(zhǔn)確率已經(jīng)能夠做到很高，如科大訊飛語音識別準(zhǔn)確率超過95%。對于指揮無人機飛行這一應(yīng)用場景，主要的難點在室內(nèi)環(huán)境（噪聲，多人說話）提高語音識別準(zhǔn)確率上。 使用語音識別操作無人機需要無人機的能夠支撐關(guān)鍵算法：語音與語義識別算法。這種方式將拓展其新應(yīng)用領(lǐng)域。 但目前無人機應(yīng)用人臉識別算法依然具有一定門檻，在理想的測試庫中如LFW（Labeled Faces in the Wild）測評中，%，已經(jīng)超過人眼的準(zhǔn)確率，但在無人機應(yīng)用場景中，諸多因素會導(dǎo)致識別準(zhǔn)確率大幅下降： 無人機通常需要俯拍，大角度拍攝下能提取的信息較少；無人機與目標(biāo)距離可變，遠(yuǎn)距離下畫面信息量較少； 室外光照條件變化，環(huán)境干擾等因素也會影響人臉識別的準(zhǔn)確率； 因此我們判斷智能無人機短期內(nèi)在以上技術(shù)難題解決之前不會過分倚重人臉識別算法完成任務(wù)，但長期來看人臉識別算法的突破會進一步拓展應(yīng)用范圍。目前現(xiàn)有的航拍無人機對地面人的區(qū)分能力較弱，所以實用的時候會發(fā)生“跟錯人”現(xiàn)象；而警用無人機也依賴操作警察遙控跟蹤目標(biāo)。%，已好于人類識別物體的能力（%）。當(dāng)無人機載計算機能夠具體區(qū)分物體和物體之間實質(zhì)差別的時候，就能自主完成更復(fù)雜的動作，如：對電力設(shè)備上的特定部件掃描檢查；照人類指令講特定物體（橘子而不是香蕉）抓取并飛行到另一房間；在邊境巡邏時區(qū)分普通動物還是可疑人形目標(biāo)，并及時報警。圖像識別算法n 完成分割和三維建模后的數(shù)據(jù)對于無人機僅僅是物體的信息，僅能用作避障和路徑規(guī)劃。例如高通實現(xiàn)的雙目深度攝像解決方案中，需要單獨使用驍龍801多核芯片中的一個核運行專門的SIMD（Single instruction, multiple data, 單指令多數(shù)據(jù)）運算，并僅能提供30Hz的實時運算能力。邊緣檢測算法的效果圖見下圖，其產(chǎn)生的結(jié)果是進一步圖像處理的基礎(chǔ)，也是必須的。 邊緣檢測是一種應(yīng)用廣泛的圖像分割算法，其原理是先對圖像的灰度函數(shù)求導(dǎo)， 再根據(jù)靜態(tài)或動態(tài)的閾值設(shè)定檢測出物體的邊緣。 光流法的優(yōu)點在于其主要依賴軟件和計算能力識別物體和距離，因此對額外的光學(xué)和聲學(xué)硬件需求小，更能節(jié)省成本。光流算法通過比較同一攝像機兩張相鄰時間的圖像（差分運算）得到場景中不同物體運動的光流場。以大疆為代表的智能無人機廠商使用超聲波測障組件用作輔助手段覆蓋機器視覺效果或精度較差的視覺死角和側(cè)面方向的測障功能。超聲波的優(yōu)勢在于能夠有效識別玻璃，電線等雙目視覺/紅外激光視覺無法準(zhǔn)備測距的物體。 相比雙目，其有著更