基于大疆精灵4航拍5CM影像技术浅谈

王吉骅 于书伦

摘 要：“精灵”是大疆品牌旗下的产品系列之一。大疆精灵4的推出对于大疆来讲是针对大疆产品一次飞跃的提升，它是大疆所有产品中没有过、具有人工智能特性的产品，它让无人机真正的达到可智能的飞行时代。本文主要針对大疆精灵4航拍5CM影像的航线设计、飞行技巧以及数据检查与预处理等这些方法进行分析和探讨，希望在无人机航拍影像技术方面给予一些参考意见。

关键词：大疆精灵4;航拍;影像技术

1.航线设计

在大疆精灵4航拍5CM影像的航拍路线的设计中，设计了两种绘制的路线模式：“地点模式”和“路线模式”。所谓的“地点模式”是指在地图上点击最终的目标点，将自动连接大疆精灵4的当前位置和目标位置点，显示预定路线的信息，定制路线为“地点模式”的线段，大疆精灵4停留的位置也就是所在的位置，将图钉设置为目标地点。而“路线模式”是通过用鼠标点击地图框，这样就生成了连接路的线段，或者点击鼠标左键，然后产生一个连续的曲线，然后由线段和曲线组合的路线就是“路线模式”下定制的。

在特殊的情况下，也会根据实际的情况更改原计划的路线，大疆精灵4的系统有重新绘制的新路线的功能，我们只要再次点击对应的模式中绘制的按钮，程序就会实现标志位的模式方式，如果不是第一次路线，之前的路线图就会默认被删除，除了不删除大疆精灵4的位置点，其他的地理对象Feature都会被删除，然后重新绘制路线。但是采用了“地点模式”绘制完的路线，就只用点击“路线模式”中的绘制按钮，就可以重新绘制，生成路线。

2.飞行技巧

2.1事前准备充分

根据航空摄影计划，摄影师必须意识到这一点。大疆精灵4在航拍前，应该了解航拍周边的地理环境以及等一些建筑物的设施，对其需要观察和预测，把一些比较突出的设施设备找出来，如气质、形象还有品格比较突出的景物作为主体，而不是广泛拍摄。同时，有必要对连续绘画的一般语境进行规划，这样就能确保在空中时候的线条。航拍时的速度、方向、高度还有一些与地面上的距离、光照及背景，这些都是航拍时的关键因素。航拍相机起飞后，如果场景较小，就要飞行得慢一些，高度尽量低一些。反之，在拍摄较大的场景和景物时，飞行的速度就可以加快，高度可以更高。给人一种连续流畅的画面感。

2.2现场看清环境

大疆精灵4在航拍的时间应该注意一下天气情况，选择晴天或者是光线比较好的时候进行航拍。因为航拍的景物大多数是全景或者远景，所以能见度最好保证在35米左右，不然会直接影响到影像画面的清晰度。另外，在航拍的过程中最好不要背光。特别在太阳的角度很低的时候，镜头朝向太阳的时候，因为不能遮光，所以就会引发拍摄的影像有光晕和雾的现象，这样就会影响到影像的质量感。当用侧光或侧背光航拍时，影响画面就会产生立体感。在进入航拍的范围内，要看看空中有无障碍物，避免天线装置被缠绕或损坏。拍摄场景时，选择合适的相对稳定的遥控站，避免兔式航拍相机失控。

3.数据检查与预处理

3.1大疆精灵4飞行数据检查

大疆精灵4航拍时获得的数据，能通过实时传输系统功能传到地面站上，这样便于对于获得的数据质量进行检测。检查不同的航拍过的图像质量，流媒体的视频图像数据格式可以不用考虑重叠的运动方向，只是为了确认视频的画质是清晰的，对比度是中等的，颜色是有彩度的，颜色是清楚的，色调是一样的，没有遮挡物，能够清楚的识别物体的图像，达到室外全特征映射以及室内解译的要求，不检查图像标题重叠。

3.2大疆精灵4航拍5CM影像预处理

3.2.1摄像机的检校

摄像机检校作为后续工作的前提，对于提高摄像机的精度，它对于完成视频流影像的地理编码还有拼接是非常重要的。摄像机检校前，需要确认摄像机的机械结构、光学结构以及电子结构是否坚固稳定，没有晃动，这样才能进行检校。具体的操作如下：

1）摄像机检查。检查摄像机前，对摄像机进行加固，固定拍摄距离不变。摄像机拍摄视频的时候，需要对摄像机的清晰度和摄像机参数设置是否正确等进行检查，准备工作确认好后，没有什么问题才进行视频拍摄。

2）视频拍摄。首先，视频拍摄在视察场地对面的五楼进行。旋转视频摄像获得的数据在一定距离按90°、90°、180°进行获取。拍摄的时候，以凹凸形式的路线进行行走，上下路线之间的差异大概在1°左右，然后再到楼下进行视频拍摄。在拍摄的时候，你需要确保拍摄到的视频中的大格式里面包含标记点。

3）几何检校数据处理。内部处理的过程如下：把影像导出来、设置摄像机的参数、提取同名点、手动选择同名点、自动匹配同名点、调整波束方法、查看结果然后输出报告。

3.2.2GPS数据预处理

为了将轻型和小型的无人机视频关键帧图像的时间和空间与GPS信息的时间同步，可以利用时间将GPS信息一一映射到关键帧图像上。双频GPS导航和测绘飞行控制系统中的单频GPS主要安装在大疆精灵4的飞行平台上。其中，由单频GPS导出的数据可以对应相应视频图像数据的时间，而由双频GPS本身导出的数据包含GPS时间信息。在这两种情况下，视频图像都可以与双频GPS数据相对应。

4.小结

虽然大疆精灵是无人机中的领导者，但是之前的产品在视觉能力上并不突出，但是机器视觉的研发成果已经体现在大疆精灵4上。TheVerge、《华尔街日报》等美国主流媒体对大疆精灵4的表现给予了肯定和赞扬。本文针对大疆精灵4航拍5CM影像技术的分析，再一次证明了大疆精灵4在无人机领域的创新和技术实力。

参考文献

[1]吕国君.论无人机航拍在电视节目中的灵活运用[J].电视指南.2018（09）

[2]刘毅毅.无人机在直播中的应用[J].西部广播电视.2017（04）