《無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)》 第一章

1、無(wú)人機(jī)航拍技術(shù)主講人：1.2無(wú)人機(jī)航拍什么是無(wú)人機(jī)航拍？1.21航拍的概念什么是航拍？1.21航拍的概念1.航拍又稱空中攝影或航空攝影是指從空中拍攝地球地貌,獲得俯視圖。正在進(jìn)行航拍的精靈4無(wú)人機(jī)1.21航拍平臺(tái)分類2.航拍所用的平臺(tái)包括航空模型、飛機(jī)、直升機(jī)、熱氣球、小型飛船、火箭,風(fēng)箏、降落傘等。飛機(jī)航拍無(wú)人機(jī)專業(yè)直升機(jī)航拍3.航拍所用的平臺(tái)包括航空模型、飛機(jī)、直升機(jī)、熱氣球、小型飛船、火箭,風(fēng)箏、降落傘等。1.2.2影視航拍4.影視航空攝影也叫影視航拍,亦簡(jiǎn)稱為航拍,是當(dāng)前廣為流行的詞匯。影視航拍穿越機(jī)比賽無(wú)人機(jī)航拍影視劇紀(jì)錄片視頻1.2.2影視航拍2.世界各國(guó)的電視臺(tái)都對(duì)航拍給予相當(dāng)?shù)?/p>

2、重視，一些具有雄厚實(shí)力的電視臺(tái)都配備有自己的直升機(jī)和航拍人員,隨時(shí)準(zhǔn)備從空中進(jìn)行電視現(xiàn)場(chǎng)報(bào)道。我國(guó)的電視航拍雖然起步較晚,但發(fā)展很快。從20世紀(jì)50年代到現(xiàn)在,中央電視臺(tái)曾經(jīng)多次組織大型的航拍，一些地方電視臺(tái)也具備了組織航拍的實(shí)力,并且航拍手段越來(lái)越先進(jìn),航拍技術(shù)越來(lái)越高超,航拍畫面越來(lái)越精美。1.2.2影視航拍2. Flying -Cam的 SARAH無(wú)人機(jī)航拍系統(tǒng)自2012年起開始提供服務(wù),參與拍攝的電影包括K007;天降殺機(jī)X遺落戰(zhàn)境X囚徒藍(lán)精靈2和大明猩等。該系統(tǒng)包括一個(gè)25 kg 的全電動(dòng)平臺(tái)、一寸精度自動(dòng)駕駛儀和陀螺穩(wěn)定攝像頭,以及為任務(wù)規(guī)劃和監(jiān)控提供圖形用戶界面的地面控制站。電影

3、滿城盡帶黃金甲的拍攝中,張藝謀也是第一次邀請(qǐng)F(tuán)lying-Cam 到中國(guó),實(shí)現(xiàn)了在自己電影中使用航拍技術(shù)的愿望。1.2.2影視航拍2. 2014年8月6日,中央電視臺(tái)購(gòu)置了Flying -Cam近距離航拍系統(tǒng)(見圖1.1),該系統(tǒng)由比利時(shí)FC公司研制,是中央電視臺(tái)2012年立項(xiàng)的重點(diǎn)項(xiàng)目,由兩個(gè)飛行器、陀螺儀、地面控制基站,傳輸系統(tǒng)組成。每個(gè)飛行器可持續(xù)飛行30 min,滿足高清直播制作需求,具有系統(tǒng)穩(wěn)定性高、安全性高、操作靈活的特點(diǎn),獨(dú)特、全方位的拍攝視角大大提升視覺的沖擊力和震撼力,適用于各類電視節(jié)目制作(見圖1.2)。1.2.3 無(wú)人機(jī)航拍的特點(diǎn)1.2.3無(wú)人機(jī)航拍的特點(diǎn)360度全景航拍

4、1.小型輕便、高效機(jī)動(dòng),影像清晰、安全和智能化是無(wú)人機(jī)航拍的突出特點(diǎn)。1.21航拍平臺(tái)分類2.無(wú)人機(jī)可以到達(dá)有人機(jī)不能到達(dá)的地方進(jìn)行拍攝,例如建筑物內(nèi)部、橋梁底部丶涵洞以及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)丶高輻射丶有害氣體等環(huán)境。高輻射地區(qū)無(wú)人機(jī)專業(yè)核輻射的危害【視頻】1.2.2影視航拍無(wú)人機(jī)航拍“死亡空城” 切爾諾貝利【視頻】穿越機(jī)比賽通過無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)輻射劑量1.2.4 無(wú)人機(jī)航拍的應(yīng)用領(lǐng)域1.2.4無(wú)人機(jī)航拍的應(yīng)用領(lǐng)域街景拍攝1.無(wú)人機(jī)航拍應(yīng)用分類無(wú)人機(jī)航拍應(yīng)用領(lǐng)域的分類包括：1.街景拍攝丶監(jiān)控巡查2.電力巡檢3.交通監(jiān)視3.環(huán)保監(jiān)測(cè)1.2.4無(wú)人機(jī)航拍的應(yīng)用領(lǐng)域街景拍攝1.街景拍攝丶監(jiān)控巡查 利用攜帶利用攜帶攝像

5、機(jī)裝置的無(wú)人機(jī),開展大規(guī)模航拍,實(shí)現(xiàn)空中俯瞰的效果。1.21航拍平臺(tái)分類 2.電力巡檢 裝配有高清數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)以及GPS定位系統(tǒng)的無(wú)人機(jī),可沿電網(wǎng)進(jìn)行定位自主巡航,實(shí)時(shí)傳送拍攝影像,監(jiān)控人員可在電腦上同步收看與操控。無(wú)人機(jī)電力巡檢1.21航拍平臺(tái)分類傳統(tǒng)人工電力巡檢 2.電力巡檢 采用傳統(tǒng)的人工電力巡線方式,條件艱苦,效率低下,一線的電力巡查工偶爾會(huì)遭遇“被狗攆”和“被蛇咬”的危險(xiǎn)。1.21航拍平臺(tái)分類交通監(jiān)視 3.交通監(jiān)視 無(wú)人機(jī)參與交通管理能夠發(fā)揮自己的專長(zhǎng)和優(yōu)勢(shì)，幫助公安城市交通管理部門共同解決大中城市交通頑疾。1.21航拍平臺(tái)分類環(huán)保監(jiān)測(cè) 4.環(huán)保監(jiān)測(cè) 無(wú)人機(jī)在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用，大

6、致可分為三種類型。環(huán)保監(jiān)測(cè)。環(huán)境執(zhí)法。環(huán)境治理。1.21航拍平臺(tái)分類5.確權(quán)問題 大到鄰國(guó)的土地之爭(zhēng)，小到農(nóng)村土地確權(quán)，無(wú)人機(jī)都可上陣進(jìn)行航拍。環(huán)保監(jiān)測(cè)1.21航拍平臺(tái)分類6.農(nóng)業(yè)保險(xiǎn) 利用集成了高清數(shù)碼相機(jī)，光譜分析儀，熱紅外傳感器等裝備的無(wú)人機(jī)在農(nóng)田上飛行，準(zhǔn)確測(cè)算投保地塊的種植面積，所采集數(shù)據(jù)可用來(lái)評(píng)估農(nóng)作物風(fēng)險(xiǎn)情況。1.21航拍平臺(tái)分類7.影視劇拍攝 無(wú)人機(jī)航拍作為現(xiàn)在影視劇界重要的拍攝方式之一，跟傳統(tǒng)飛行航拍方式相比較，無(wú)人機(jī)航拍更加為經(jīng)濟(jì)，安全，便于操控。1.21航拍平臺(tái)分類8.災(zāi)后救援 利用搭載了高清裝備的無(wú)人機(jī)對(duì)災(zāi)害地區(qū)進(jìn)行航拍，提供一手的最新影響。無(wú)人機(jī)動(dòng)作迅速，對(duì)于爭(zhēng)分奪秒

7、的災(zāi)后救援工作而言，意義非凡。1.3.1無(wú)人機(jī)航拍存在的問題1.3.1無(wú)人機(jī)航拍存在的問題大疆筋斗云s10001.無(wú)人機(jī)航拍應(yīng)用分類設(shè)備方面，目前航拍無(wú)人機(jī)最大大問題是續(xù)航時(shí)間短，載重能力小，安全性和可靠性不高等，限制了它的應(yīng)用。1.2.4無(wú)人機(jī)航拍的應(yīng)用領(lǐng)域1.無(wú)人機(jī)航拍應(yīng)用分類 安全性方面，無(wú)線遙控設(shè)備易受各種電子信號(hào)干擾，指南針易受地磁變化和建筑物等的干擾，照成失控墜機(jī)等安全事故。1.21航拍平臺(tái)分類1.無(wú)人機(jī)航拍應(yīng)用分類 人員方面，無(wú)人機(jī)航拍是近幾年迅速發(fā)展起來(lái)的新生事物，熟練掌握無(wú)人機(jī)操控技術(shù)并懂得攝影攝像技術(shù)的人才不多。1.3.2無(wú)人機(jī)航拍的發(fā)展趨勢(shì)1.3.2無(wú)人機(jī)航拍的發(fā)展趨勢(shì)傳

8、統(tǒng)人工電力巡檢1.無(wú)人機(jī)航拍的發(fā)展趨勢(shì) 無(wú)論是軍用還民用，無(wú)人機(jī)都將朝著智能化丶模塊化丶標(biāo)準(zhǔn)化丶多樣化和系列化的趨勢(shì)發(fā)展，其應(yīng)用范圍廣泛，前景喜人。1.21航拍平臺(tái)分類載人無(wú)人機(jī) 2.無(wú)人機(jī)航拍的發(fā)展趨勢(shì)設(shè)備方面，大載重，長(zhǎng)航時(shí)多旋翼無(wú)人機(jī)的研制正在火熱進(jìn)行，續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)丶動(dòng)力更強(qiáng)的無(wú)人機(jī)產(chǎn)品層出不窮。無(wú)人機(jī)航拍的發(fā)展趨勢(shì)系留無(wú)人機(jī) 3.長(zhǎng)續(xù)航的系留無(wú)人機(jī) 氫燃料電池多旋翼無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)273min。724h全天候作業(yè)系留無(wú)人機(jī)技術(shù)：由固定地面裝置或車載電源通過纜線直接為無(wú)人機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)作業(yè)，測(cè)試無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)54h連續(xù)作業(yè)。1.3.2無(wú)人機(jī)航拍的發(fā)展趨勢(shì)無(wú)人機(jī)航拍的發(fā)展趨勢(shì)

9、4.避障系統(tǒng) 除了續(xù)航丶功能進(jìn)步以外，安全性也是不可小瞧的方面。2015年，世界上主要的消費(fèi)級(jí)丶商業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)制造商都開始將“避障系統(tǒng)”當(dāng)做作品重點(diǎn)來(lái)進(jìn)行研發(fā)。精靈系列無(wú)人機(jī)避障系統(tǒng)1.21航拍平臺(tái)分類4.避障系統(tǒng) 主流的電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)避障系統(tǒng)主要有三種：分別是超聲波丶TOF，以及相對(duì)較復(fù)雜的，由多鐘測(cè)距方法和視覺圖像處理組成的復(fù)合型方法。避障系統(tǒng)1.21航拍平臺(tái)分類4.避障系統(tǒng)超聲波避障系統(tǒng)原理：超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，超聲波途中碰到障礙物就立即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。（超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離）。1.21航拍平臺(tái)分類4.避障系統(tǒng)TOF避障系統(tǒng)：TOF是Time of flight 的簡(jiǎn)寫，直譯為飛行時(shí)間。所謂飛行時(shí)間法3D成像，是通過給目標(biāo)連續(xù)發(fā)送