技術轉移•上海理工大成果|現代電力電子技術科研團隊(三)
出處:本站原創   發布時間:2019-12-12 15:51:52    您是第0位瀏覽者


代表性成果:無人機720°

VR全景影像係統成果簡介:

本成果提供了一種可提供720°VR全景視頻影像拍攝的無人機機載觀察裝置,並確保其拍攝、觀察畫麵的穩定性。本成果將無人機機載觀察更有效地運用到實際係統中,如空中720° VR 影像拍攝、三維立體建模、城市規劃、光伏設備巡檢等,大幅提升拍攝畫麵的視野範圍,提高所拍攝影像的畫質及穩定性。虛擬現實(VR)全景成像技術目前廣泛應用於街景地圖製作、城市規劃、影視製作等領域,但空中VR成像及觀察技術目前仍存在較大的技術缺陷,在實際應用中存在不足。首先,空中拍攝時,由於無人機機體或旋翼遮擋,並不能做到真正意義的全景,遮擋部分- -般采用後期製作貼圖的方式補足:其次,無人機飛行過程中,是否運行到指定空間位置,是否有碰撞的危險,隻能通過操縱人員在地麵的目測,不能確保拍攝過程中的完全準確和安全;最後,飛行過程中機體震動對拍攝畫麵質量造成嚴重影響,未對全景相機進行增穩的拍攝畫麵抖動明顯,不能有效合成穩定的全景影像。720° VR 全景影像技術是一種三維虛擬顯示技術,運用多角度相機拍攝之後,再在圖像處理係統中進行後期縫合,從而產生水平360°垂直360°×的立體影像,能夠讓體驗者與周圍環境互動,使之獲得身臨其境的感覺。

主要成果包括:

1、提出了720° VR全景航拍整體設計架構。不同於目前市麵上多旋翼無人機普遍采用的航拍係統雲台結構,本成果合理優化了無人機機體結構。該雲台能夠在機體上下同時掛載用於VR航拍的全景相機陣列,並對所搭載相機進行電子機械增穩。通過對機體上下VR全景相機陣列的合理排布,實現了在720°視野範圍內不受任何機體遮擋的全景畫麵拍攝。圖1所示為720° VR 全景航拍係統整體實物圖。

2、完成了720° VR全景增穩雲台技術突破。在增穩雲台中融入了雲台驅動電機冗餘設計的理念,雲台俯仰軸、橫滾軸均采用共軸雙無刷直流電機驅動模式,采用五電機驅動三軸雲台增穩。圖2所示為雲台驅動電機冗餘設計示意圖。

3、提出了空中VR全景影像直播技術途徑。本成果通過無人機機載端搭載基於FPGA處理器的圖像實時合成單元,使用光流算法對多路同步采集影像進行拚接合成,實現了機載端符合H.264技術標準的4K全景影像輸出,通過高清數模圖傳設備實現了1km範圍內低於50ms延時的空中全景影像直播。

成果的技術指標:

適用於空中安防、軍事偵察、VR 影視製作、地圖街景拍攝等領域: 720° VR全景增穩雲台有效最大相機負載4kg,修正精度為±0.05° ;無人機係統整體起飛重量12kg,單次飛行最大續航時間30min: VR全景影像采用4K (3840X 1920)

畫質實時合成直播影像信號輸出,經過後期拚接處理可得到8K(7680X3840)畫質全景影像。技術的成熟度:

該成果目前已完成中試,與多家企業簽訂合作意向。成果的圖片:

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圖1.720°VR全景航拍係統整體實物圖圖2.720° VR全景增穩雲台結構圖

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圖3.全景成像效果代表性成果:汽車密封圈智能檢測係統


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