无人机技术在电视新闻采集中的应用与展望

2023-04-17罗翔

电视技术 2023年12期

罗翔

（平顶山广播电视台，河南平顶山 467000）

0 引言

与传统新闻采集手段相比，无人机能够到达的采访区域更广，还能提供独特的视角和高质量的图像，极大地丰富了新闻报道的内容和形式。然而无人机在新闻采集中的应用并非没有挑战，信号传输、电池续航及稳定性等问题仍需解决。综合考量无人机的硬件组成、飞行原理、图像与视频数据处理技术以及无人机操作的技术细节，文章提供了一个全面的视角，以评估无人机技术如何革新传统的新闻采集方法。

1 无人机技术基础及其在新闻采集中的应用

1.1 无人机技术概述

无人机的硬件主要包括飞行控制系统、动力系统、传感器、通信设备及相机等。飞行控制系统是无人机的大脑，负责协调和管理所有飞行操作。动力系统通常由高效能的电池和电机组成，这些电机驱动螺旋桨产生推力，使无人机能够升空和移动。传感器如全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和陀螺仪为无人机提供必要的环境信息，确保其精准定位和稳定飞行。通信设备允许无人机与操作员进行数据交换。无人机的飞行原理基于气动学和控制理论。通过调整螺旋桨的速度，无人机可以轻松做出升降、前进、后退、左转和右转等动作。无人机的稳定性通过飞行控制系统实现。该系统不断监测无人机的飞行状态，及时调整以保持平衡。

1.2 无人机在电视新闻采集中的操作方式和应用案例

无人机在电视新闻采集中的操作方式多种多样，其中最普遍的一种方式是提供从空中捕捉独特的视角。在新闻现场，无人机能迅速部署，捕捉大范围的画面，尤其适用于覆盖大型公共活动、自然灾害和交通状况等现场的新闻采集。无人机还能在交通拥堵或事故现场进行空中报道，为观众提供即时的交通信息。无人机的应用拓展了新闻报道的视角和深度，使记者能够快速响应，获得全面的新闻素材，从而在新闻报道中提供更全面、更具吸引力的内容。

1.3 无人机面临的技术挑战

无人机的应用，面临一些技术挑战。例如，信号传输问题主要涉及无人机与操作员之间的通信。在复杂的环境中，如高楼大厦间或远离操作员的区域，无人机可能遇到信号干扰或信号丢失的问题。电池续航也是一个重要的挑战，虽然无人机的电池技术已有显著进步，但在长时间的飞行或高负荷操作下，其电池续航仍然有限。此外，稳定性问题也不容忽视。在多变的天气条件下，如强风或雨雪天气，无人机的飞行稳定性可能受到影响，从而影响图像的质量和新闻报道的准确性。

2 无人机图像与视频数据处理

2.1 图像和视频捕获技术

无人机图像与视频数据处理主要涉及分辨率、帧率和图像稳定性3 个重要参数。分辨率决定了图像的清晰度和细节呈现，高分辨率可以提供更清晰、生动的画面。当前，高清（如1 080p）甚至4K 分辨率已成为无人机摄像的标准配置，极大地提升了新闻画面的视觉效果。帧率指每秒播放的视频画面数，较高的帧率能够提供更平滑的视频效果，特别适用于动态场景的捕捉，如运动赛事或紧急新闻事件[1]。图像的稳定性是衡量无人机摄影质量的另一个关键因素，尤其是在风力较大或机动性较强的飞行环境中。为此，可以配备高级的稳定系统，如三轴稳定云台，以减少振动给画面质量带来的影响。

2.2 数据处理和传输

无人机摄取的图像和视频数据需要即时处理，以便快速达到可播放的标准。这通常涉及颜色校正、亮度调整以及必要的图像稳定处理，以提高最终输出的视觉质量。数据压缩是关键环节，尤其在处理高分辨率和高帧率的视频时，有效的压缩技术可以在保证图像质量的同时提高传输速度。高效的压缩算法能够确保在传输过程中最小化数据的损失，保证图像和视频内容的完整性。随着无线通信技术的发展，无人机的数据传输速度和可靠性有了显著提升。

2.3 编辑与后期处理

专业的视频编辑软件如Adobe Premiere Pro、Final Cut Pro 等提供了强大的编辑功能，包括剪辑、颜色校正、音频编辑和特效添加等。在编辑过程中，选择合适的剪辑技巧至关重要。例如，对于紧急新闻事件，快速剪辑和直观的场景转换可以增强报道的紧迫感和现场感。而对于纪录片或特色报道，则需要更细腻和深入的剪辑，从而更好地讲述故事和展示情感。此外，合理的配乐和音效选择也能显著提升新闻片段的影响力和吸引力。后期处理还包括对图像质量的优化，如清晰度的提升、噪点的减少和动态范围的调整等[2]。在后期处理过程中，编辑人员需兼顾技术和艺术两方面的考量，确保作品既符合新闻的客观性和真实性，又具有良好的视觉表现力。

3 无人机操作的技术细节

3.1 飞行控制技术

无人机的飞行控制技术是确保其有效运作的关键，包括自动飞行和手动操控两个主要方面。自动飞行技术使无人机能够执行预设的飞行路径，这在新闻采集中尤为重要。通过预先编程的路线，无人机可以自动完成复杂的飞行任务，如环绕特定地点或跟随移动目标飞行。手动操控则提供了更高程度的灵活性和即时的反应能力。在紧急新闻事件或特殊情况下，操作员可能需要实时调整无人机的位置和角度，以捕捉最佳的新闻画面。为了提高手动操控的效率和安全性，许多无人机系统配备了先进的飞行辅助功能，如自动稳定、避障和返航功能。

3.2 安全飞行措施

在无人机操作中，安全飞行措施是不可忽视的重要方面，包括避障和应急处理两个主要内容。避障技术是现代无人机系统的标准配置，通过各种传感器如视觉传感器、雷达和红外传感器来检测和避免与障碍物的碰撞。应急处理能力是确保无人机在面对不可预见的情况时仍能安全运行的关键，包括从简单的软件故障处理到复杂的硬件故障应对。例如，当无人机失去信号或遇到电力问题时，应急处理系统可以指导无人机自动返航或安全降落。为了进一步提高安全性，无人机操作员通常需要接受专业培训，学习如何在不同的飞行条件下安全操作无人机并熟悉应急程序，这样不仅保障了无人机和相关设备的安全，也保护了操作环境和公众的安全[3]。

3.3 维护与故障排除

无人机的日常维护主要包括对无人机的各个部件进行定期检查和清理，包括电池、传感器、螺旋桨和摄像头等。对电池的管理需要特别注意，不当的电池管理可能影响其性能和寿命。清理无人机的螺旋桨和传感器，可以确保它们正常运作，避免因污垢引发飞行问题。在故障排除方面，对于软件故障，通常可以通过重新启动系统或更新软件来解决。对于硬件故障，如螺旋桨或传感器损坏，则需要及时更换，以避免影响无人机的性能和安全。如果是通信问题，可能需要检查和调整无线信号或重新配置通信设置。故障分析与处理不仅要求操作员具备技术、知识，还需要具备解决问题的能力，这要求操作员对无人机系统有深入的理解，能够快速诊断问题并采取适当的措施[4]。

4 技术创新与未来趋势

在无人机技术的未来发展中，人工智能（Artificial Intelligence，AI）集成和自动追踪功能的增强显著地指引着其进步的方向。无人机借助AI 可以自动识别和分析图像与视频数据，快速锁定具有新闻价值的场景，并自动调整飞行路径和摄像头角度，以捕获最佳画面。自动追踪技术的发展使无人机能够锁定并跟踪移动目标，这在运动赛事或移动场景报道中尤为重要。未来无人机在新闻采集中的应用预计将更加重视交互性和多个无人机的协同作业。随着技术的不断进步，无人机将更加智能地响应外部指令和环境变化，实现更加复杂的任务采集。例如，无人机能根据现场情况或操作员指令自动调整拍摄角度和飞行路径，甚至与地面摄像机等其他媒体设备协同完成复杂的报道任务。这种协同作业需要精确的协调和控制，依赖先进的飞行控制系统和复杂的数据处理及通信技术。AI 集成、自动追踪以及提高交互性和协同作业能力的技术创新，将使无人机在新闻采集领域发挥出更大的作用，不仅能提升新闻报道的质量和深度，而且预示着无人机技术在新闻采集方面的未来发展方向[5]。