Sincronizzazione esposizione

PERCHÉ LA TELECAMERA HA BISOGNO DEL “Controllo di sincronizzazione”

Sappiamo tutti che durante il volo il drone darà un segnale di innesco ai cinque obiettivi della telecamera obliqua. Le cinque lenti dovrebbero teoricamente essere esposte in assoluta sincronizzazione e quindi registrare un'informazione POS contemporaneamente. Ma nel processo operativo effettivo, abbiamo scoperto che dopo che il drone ha inviato un segnale di trigger, le cinque lenti non potevano essere esposte contemporaneamente. Perché è successo?

Dopo il volo, scopriremo che la capacità totale delle foto raccolte da obiettivi diversi è generalmente diversa. Questo perché quando si utilizza lo stesso algoritmo di compressione, la complessità delle caratteristiche della trama del terreno influisce sulla dimensione dei dati delle foto e influirà sulla sincronizzazione dell'esposizione della fotocamera.

Diverse caratteristiche di trama

Più complessa è la trama delle caratteristiche, maggiore è la quantità di dati che la fotocamera deve risolvere, comprimere e scrivere, più tempo ci vuole per completare questi passaggi. Se il tempo di conservazione raggiunge il punto critico, la fotocamera non può rispondere al segnale dell'otturatore in tempo e l'azione di esposizione è in ritardo.

Se l'intervallo di tempo tra due esposizioni è più breve del tempo necessario alla fotocamera per completare il ciclo fotografico, la fotocamera scatterà male le foto perché non può completare l'esposizione in tempo. Pertanto, nel corso dell'operazione, la tecnologia di controllo della sincronizzazione della fotocamera deve essere utilizzata per unificare l'azione di esposizione della fotocamera.

Ricerca e sviluppo della tecnologia di controllo della sincronizzazione

In precedenza abbiamo scoperto che dopo l'AT nel software, l'errore di posizione dei cinque obiettivi in aria a volte può essere molto grande e la differenza di posizione tra le telecamere può effettivamente raggiungere i 60 ~ 100 cm!

Tuttavia, quando abbiamo testato sul campo, abbiamo scoperto che la sincronizzazione della fotocamera è ancora relativamente alta e la risposta è molto tempestiva. Il personale di ricerca e sviluppo è molto confuso, perché l'errore di atteggiamento e di posizione della soluzione AT è così grande?

Per scoprire i motivi, all'inizio dello sviluppo di DG4pros, abbiamo aggiunto un timer di feedback alla fotocamera DG4pros per registrare la differenza di tempo tra il segnale di attivazione del drone e l'esposizione della fotocamera. E testato nei seguenti quattro scenari.

Scena A: Stesso colore e consistenza

Scena C: Stesso colore, trame diverse

Scena D: diversi colori e trame

Tabella delle statistiche dei risultati del test

Conclusione:

Per le scene con colori intensi, il tempo necessario alla fotocamera per eseguire il calcolo Bayer e la scrittura aumenterà; mentre per scene con molte linee, le informazioni sull'immagine ad alta frequenza sono eccessive e aumenterà anche il tempo necessario per la compressione della fotocamera.

Si può notare che se la frequenza di campionamento della telecamera è bassa e la trama è semplice, la risposta della telecamera è buona nel tempo; ma quando la frequenza di campionamento della telecamera è elevata e la trama è complessa, la differenza di tempo di risposta della telecamera aumenterà notevolmente. E poiché la frequenza di scatto delle foto aumenta ulteriormente, la fotocamera finirà per scattare foto sbagliate.

Principio del controllo della sincronizzazione della fotocamera

In risposta ai problemi di cui sopra, Rainpoo ha aggiunto un sistema di controllo del feedback alla telecamera per migliorare la sincronizzazione dei cinque obiettivi.

Il sistema può misurare la differenza di tempo "T" tra il drone invia il segnale di trigger e il tempo di esposizione di ogni obiettivo. Se la differenza di tempo "T" dei cinque obiettivi rientra in un intervallo consentito, pensiamo che i cinque obiettivi funzionino in modo sincrono. Se un certo valore di feedback dei cinque obiettivi è maggiore del valore standard, l'unità di controllo determinerà che la fotocamera ha una grande differenza temporale e, alla successiva esposizione, l'obiettivo verrà compensato in base alla differenza e infine i cinque obiettivi esporranno in modo sincrono e la differenza di tempo sarà sempre all'interno dell'intervallo standard.

Applicazione del controllo di sincronizzazione in PPK

Dopo aver controllato la sincronizzazione della telecamera, nel progetto di rilevamento e mappatura, PPK può essere utilizzato per ridurre il numero di punti di controllo. Al momento, ci sono tre metodi di connessione per fotocamera obliqua e PPK:

1	Uno dei cinque obiettivi è collegato a PPK
2	Tutti e cinque gli obiettivi sono collegati a PPK
3	Utilizza la tecnologia di controllo della sincronizzazione della fotocamera per restituire il valore medio a PPK

Ognuna delle tre opzioni presenta vantaggi e svantaggi:

1	Il vantaggio è semplice, lo svantaggio è che PPK rappresenta solo la posizione spaziale di una lente. Se i cinque obiettivi non sono sincronizzati, l'errore di posizione di altri obiettivi sarà relativamente grande.
2	Il vantaggio è anche semplice, il posizionamento è accurato, lo svantaggio è che può mirare solo a moduli differenziali specifici
3	I vantaggi sono il posizionamento accurato, l'elevata versatilità e il supporto per vari tipi di moduli differenziali. Lo svantaggio è che il controllo è più complicato e il costo è relativamente più alto.

Attualmente esiste un drone che utilizza una scheda RTK / PPK da 100 HZ. La scheda è dotata di una fotocamera Ortho per ottenere una mappa topografica 1:500 senza punti di controllo, ma questa tecnologia non può ottenere punti di controllo assoluti per la fotografia obliqua. Poiché l'errore di sincronizzazione dei cinque obiettivi stessi è maggiore della precisione di posizionamento del differenziale, quindi se non è presente una fotocamera obliqua ad alta sincronizzazione, la differenza ad alta frequenza è priva di significato...

Al momento, questo metodo di controllo è un controllo passivo e la compensazione verrà eseguita solo dopo che l'errore di sincronizzazione della telecamera è maggiore della soglia logica. Pertanto, per scene con grandi cambiamenti nella trama, ci saranno sicuramente errori di punti individuali maggiori della soglia. Nella prossima generazione di prodotti della serie Rie, Rainpoo ha sviluppato un nuovo metodo di controllo. Rispetto all'attuale metodo di controllo, l'accuratezza della sincronizzazione della telecamera può essere migliorata di almeno un ordine di grandezza e raggiungere il livello ns!

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