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飛行平臺(tái)的“保護(hù)傘” 雙目立體視覺

2018-06-08 14:41 性質(zhì)：供稿 來(lái)源：無(wú)人機(jī)網(wǎng)
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  2018年6月2日下午，重慶神龍通用航空一架空客H120直升機(jī)在執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，不慎撞擊高壓線造成機(jī)毀人亡的慘劇，目前事故原因仍在調(diào)查中。...

  2018年6月2日下午，重慶神龍通用航空一架空客H120直升機(jī)在執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，不慎撞擊高壓線造成機(jī)毀人亡的慘劇，目前事故原因仍在調(diào)查中。

  近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外載人/無(wú)人飛行平臺(tái)因刮撞高壓線導(dǎo)致的墜機(jī)事故屢屢發(fā)生。

  —2015年6月，南京一架無(wú)人機(jī)撞到高壓線栽落到地鐵一號(hào)線軌道上，導(dǎo)致地鐵緊急剎車。

  —2016年10月，美國(guó)一架雙引擎飛機(jī)撞上電線桿后機(jī)體粉碎。

  —今年5月，古巴飛機(jī)撞電線后墜毀，百余人遇難。

  飛行安全無(wú)小事，一旦墜機(jī)事故發(fā)生，后果不堪設(shè)想。因此，飛行平臺(tái)的避障能力就顯得尤為重要。

  目前普遍采用的飛行避障技術(shù)如下

避障方式

原理

弊端

紅外線避障

紅外線遇障礙物反射測(cè)距

抗干擾性差，會(huì)被黑色物體吸收，會(huì)穿透透明物體，還會(huì)受強(qiáng)光條件影響

超聲波傳

感器避障

通過計(jì)算超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間差進(jìn)行測(cè)距

對(duì)于遠(yuǎn)距離障礙物的測(cè)量精度不佳；易受海綿等吸收聲波的物體或者大風(fēng)天氣影響；易被飛機(jī)漿葉氣流干擾。

激光雷達(dá)避障

通過點(diǎn)云獲取周圍環(huán)境信息

遇透明材料或空洞大的結(jié)構(gòu)則會(huì)穿透而無(wú)法收到有效的雷達(dá)反饋；價(jià)格高昂、體積大、功耗高。


  綜上，無(wú)論是紅外線還是超聲波，目前都是單點(diǎn)測(cè)距，只能獲得特定方向上的距離數(shù)據(jù)。而激光雷達(dá)受限于測(cè)距原理和價(jià)格、體積、功耗等因素，既不經(jīng)濟(jì)也不實(shí)用。

  推薦解決方案

  紅外雙目立體視覺環(huán)境感知系統(tǒng)

  上博智像自主研發(fā)的紅外雙目立體視覺系統(tǒng)是基于視差，獲取視域空間內(nèi)的三維信息，即由兩個(gè)攝像機(jī)的圖像平面和前方物體之間構(gòu)成一個(gè)三角形，已知兩個(gè)攝像機(jī)之間的位置關(guān)系，通過相似三角形原理獲得兩個(gè)攝像機(jī)公共視場(chǎng)內(nèi)物體的深度數(shù)據(jù)、三維尺寸及空間物體特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)。此種方法不受物體材質(zhì)的影響，可以增強(qiáng)包括無(wú)人機(jī)、載人直升機(jī)在內(nèi)的機(jī)動(dòng)平臺(tái)的作業(yè)可靠性。

圖為上博智像雙目立體視覺系統(tǒng)測(cè)試效果圖

  而紅外熱成像技術(shù)與雙目立體視覺技術(shù)的一體化融合又賦予產(chǎn)品透霧、透云、不受電磁干擾、無(wú)需任何輔助光源便可以進(jìn)行全天時(shí)、全天候作業(yè)的能力。此外，寬動(dòng)態(tài)成像技術(shù)使紅外熱像儀能夠在溫度驟變的情況下實(shí)現(xiàn)成像自適應(yīng)調(diào)節(jié)，繼而保證視域內(nèi)障礙物距離數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)抓取。

圖為上博智像紅外雙目立體視覺環(huán)境感知系統(tǒng)

  更重要的是，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、成本低，F(xiàn)PGA架構(gòu)設(shè)置為產(chǎn)品節(jié)省了大量計(jì)算帶寬，便于更多功能的后續(xù)定制化開發(fā)。此外，針對(duì)高壓線、燈塔、建筑物樓頂?shù)雀呖照系K物，紅外雙目環(huán)境感知系統(tǒng)還內(nèi)嵌了幾何結(jié)構(gòu)自識(shí)別算法，能夠?qū)Πň€體在內(nèi)的障礙物進(jìn)行實(shí)時(shí)捕獲和信息反饋，有效避免潛在事故發(fā)生。

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