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无人机避障有风险 跟拍需谨慎

2017-02-13 13:58:14 来源: 网易无人机
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在精灵4引入了自动避障后,图像识别跟拍技术开始步入了实用,在飞行的时候,可以避免由于视距外估计不至于直接撞到前方的障碍物,双目视觉避障在白天光线充足的时候经受住了考验,比较大的障碍物还是能识别并及时停住。

但是DJI在精灵4和御中所提供的跟拍功能要丰富很多,在跟拍的时候,可以选择边跟踪拍摄的人,同时还可以以一定的速度环绕拍摄,效果可谓是非常酷炫。但这种拍摄方式带来的问题也显而易见,在环绕的时候,如果无人机飞行高度较低,周围环境复杂的话,无人机背面/侧面很有可能撞到障碍物,而此时前向避障基本没法保证飞机绕飞时的安全。

到了精灵4 Pro,避障系统获得了全面升级,可以实现前后左右和下方五个方向上的避障,其中前后和下方都采用双目视觉,而左右则采用了红外传感器。

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这是视觉系统的技术参数,标称感知0.7-30m范围内的障碍物,可以保证飞机在50km/h,也就是14m/s的速度内实现避障,在P档下速度不会超过这个值,也就保证了飞行的安全。

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侧面的红外感知系统参数就要差很多了,感知距离0.2-7m倒不是问题,而垂直±10°是不太够用的。

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从这张示意图可以看出,±10°也就意味着20°的范围,盲区较大。红外的优点就是在夜间光线不良的情况下也可以工作,这时候视觉系统的可靠性就大幅下降了,采用红外方案也能降低机载处理器的运算量。

对精灵4Pro的避障体系有了了解后,相信大家都很期待它的实际表现如何。今天就给大家带来白天/夜间等多个环境下精灵4 Pro避障的详细测试。

首先进行的是比较容易的大面积障碍物测试:

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土堆测试,正面无压力识别

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侧面也是正常识别

现在我们提高难度,开始测试树丛:

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正面飞向树丛,毫无压力的识别并停止。

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侧面对树丛,效果也不错,精灵4 Pro及时的停住了。对于比较茂密的树丛,也是可以识别的。

树丛没问题,那么再提高难度呢?现在测试的是球网:

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正面飞向排球网,非常遗憾直接挂网上去了。

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侧面的红外传感器此时倒是比视觉传感器靠谱,正确的识别了障碍物。

从这个结果来看,对于网状障碍物,当前精灵4 Pro所配备的双目视觉传感器还无法正确识别,倒是红外传感器给我们带来了惊喜。

球网不行,那么金属构件呢?

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正面正确识别天梯

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侧面也正确识别了,过关!

现在测试的都是处于高位的障碍物,那么处于低位的呢?是不是有可能就在传感器的盲区内?

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位于低处的障碍物测试,精灵4 Pro成功识别。

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但转一个角度就没能成功,操纵手手动停住了飞机,这就有可能是红外传感器的盲区所导致的避障失败。

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最后再测试水面降落,精灵4 Pro很成功的识别出水平而停止下降。

白天的表现总体来说还是不错的,大部分情况下精灵4 Pro还是能成功避障,那么晚上如何呢?

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到了夜间就非常悲剧了,前后的双目视觉完全废了

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这时候红外体现出优势了,还是能够正确识别障碍物

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在这种光照条件下,前向避障无法生效,可以看到指示灯没有进入避障状态,手动停住飞机。

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红外传感器成功识别障碍物,此时绿灯闪烁。

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晚上也无法正确识别水面,飞机朝着水坑就降下去了,也是手动拉起。

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而布置了灯光的树丛,一样是双目视觉无法识别,而红外还是起作用了。

最后我们再来看看自动避障的实战环节,跟拍情况下的效果:

测试位于一个小区内,有房屋和树木。

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这种跟拍是比较常见的情景,但是就是这样的环境对无人机的避障提出了非常高的要求。

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无人机在绕着被拍摄者刷锅的时候,后面就是树,不由得捏了一把汗。

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还好成功识别了树木和墙壁,没撞上。

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而这一次侧面遇到树就没那么走运了,飞机直接挂在上面。

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最终结果惨不忍睹,摄像头折断了

从上面的测试我们可以看出,精灵4 Pro的自动避障系统虽然得到了大幅升级,但是目前在面对复杂的低空拍摄时,仍然难以保证飞机始终安全。在白天障碍物明显的环境下,双目视觉避障是比较轻松的(网状物除外),但是侧面避障能力依然偏弱,同时在follow me的模式下侧面避障无法使用,所以想一个人玩出点高大上还是有些难度。同时到了晚上双目视觉则完全成了瞎子,基本失去了避障能力。

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最后再来一段附加测试,一开头侧面识别出了树枝并停住,但拉开后再次向树枝移动时就避障失败,螺旋桨打到了松叶上。

由上面的测试我们可以看出,精灵4 Pro的避障虽然与前辈相比有了很大提高,但是对于新手小白来说,想依靠避障功能实现不炸机是不太可能的,避障只有在有一定使用经验的玩家手中才能提高飞机的飞行安全系数。而自动跟拍技术还是建议在开阔场地进行,在人员密集和障碍物较多的环境下,是绝不能依靠自动避障来保证安全的。到目前为止,安全还是只能依靠玩家们的意识,而不能寄希望于某项“黑科技”上。这也是本篇评测的主旨,希望能够帮助玩家们更好的享受无人机的乐趣,降低炸机的可能性。

肖琦 本文来源:网易无人机 责任编辑:肖琦_NN6799
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