Поскольку дроны все чаще используются в промышленной инспекции, логистике, картографии и автономной навигации, системы предотвращения столкновений стали важнейшей частью конструкции БПЛА. Среди множества задействованных компонентов, объектив камеры играет фундаментальную роль в том, насколько надежно дрон может воспринимать окружающую среду.

В данной статье рассматривается роль сверхширокоугольные объективы в системах предотвращения столкновений с препятствиями у дронов и объясняет, как оптическая конструкция влияет на эффективность обнаружения в реальных условиях полета.

Роль зрения в обходе препятствий дронами

Большинство систем предотвращения столкновений на основе машинного зрения полагаются на камеры для обнаружения близлежащих объектов, оценки расстояния и планирования траектории. В отличие от аэрофотосъемки или аэрофотосъемки, системы предотвращения столкновений фокусируются на восприятие на ближнем расстоянииЭто требует от камеры захвата как можно большего количества окружающей среды.

По этой причине в камерах предотвращения столкновений обычно используются сверхширокоугольные объективы, которые обеспечивают более широкое поле зрения по сравнению со стандартными линзами. Более широкое поле зрения помогает уменьшить слепые зоны и позволяет системе обнаруживать препятствия раньше, особенно во время полетов на малой высоте или в помещении.

Почему сверхширокое поле зрения имеет значение

Ан линза для обхода препятствий Необходимо найти баланс между охватом и точностью. Объективы со сверхшироким полем зрения позволяют захватывать большую сцену в одном кадре, что делает их хорошо подходящими для обнаружения близлежащих сооружений, таких как стены, деревья, кабели или края зданий.

Однако сверхширокоугольная оптика также создает проблемы, такие как искажения и ухудшение качества изображения по краям. Для навигации дронов, контролируемое искажение и стабильная работа на краю. Они имеют важное значение, поскольку неточная геометрия может повлиять на пространственное мышление и локализацию препятствий.

Вопросы оптического проектирования линз для предотвращения столкновений с препятствиями

При выборе линзы для системы предотвращения столкновений дронов инженеры обычно учитывают несколько оптических параметров:

• Поле зрения (FOV): Широкое горизонтальное и диагональное поле зрения улучшает обзор окружающей среды.

• Контроль искажений: Меньший уровень искажений способствует более точной оценке расстояния и позиционированию объектов.

• Компактная конструкция: Лёгкий вес и малая общая длина гусениц (TTL) помогают снизить вес полезной нагрузки.

• Стабильность изображения: Стабильное качество изображения по всему кадру обеспечивает надежность алгоритмов компьютерного зрения.

• Охрана окружающей среды: Для уличных дронов часто требуются линзы с защитой от пыли и влаги.

Линзы, такие как YT-6047P-C1Разработанные с использованием сверхширокоугольной оптики и компактной механической конструкции, эти системы предназначены для удовлетворения требований к системам машинного зрения для беспилотных летательных аппаратов ближнего действия.

Совместимость датчиков и системная интеграция

Линзы для предотвращения столкновений обычно используются в сочетании с CMOS-датчиками изображения в автомобильных или промышленных системах машинного зрения. Датчики, такие как... SC120ATШироко применяемые в системах машинного зрения для транспортных средств, они обеспечивают стабильное изображение и надежность, что делает их подходящими и для некоторых систем машинного зрения БПЛА.

Хотя эти датчики не предназначены исключительно для дронов, их характеристики позволяют интегрировать их в различные устройства. промышленные или автономные платформы БПЛАособенно там, где приоритет отдается надежности и стабильному результату.

Сценарии применения

Сверхширокоугольные объективы с функцией предотвращения столкновений обычно используются в:

• Камеры обнаружения препятствий, направленных вперед или вниз.

• Автономный полёт в помещении или на малой высоте

• Промышленные дроны, работающие в структурированных средах.

• Системы навигационной поддержки для автономных или полуавтономных беспилотных летательных аппаратов.

В этих сценариях объектив не ставит целью создание кинематографических изображений, а скорее обеспечивает предсказуемый и надежный визуальный ввод для алгоритмов восприятия.