技术转移•上海理工大成果|现代电力电子技术科研团队(三)
出处:本站原创   发布时间:2019-12-12 15:51:52    您是第0位浏览者


代表性成果:无人机720°

VR全景影像系统成果简介:

本成果提供了一种可提供720°VR全景视频影像拍摄的无人机机载观察装置,并确保其拍摄、观察画面的稳定性。本成果将无人机机载观察更有效地运用到实际系统中,如空中720° VR 影像拍摄、三维立体建模、城市规划、光伏设备巡检等,大幅提升拍摄画面的视野范围,提高所拍摄影像的画质及稳定性。虚拟现实(VR)全景成像技术目前广泛应用于街景地图制作、城市规划、影视制作等领域,但空中VR成像及观察技术目前仍存在较大的技术缺陷,在实际应用中存在不足。首先,空中拍摄时,由于无人机机体或旋翼遮挡,并不能做到真正意义的全景,遮挡部分- -般采用后期制作贴图的方式补足:其次,无人机飞行过程中,是否运行到指定空间位置,是否有碰撞的危险,只能通过操纵人员在地面的目测,不能确保拍摄过程中的完全准确和安全;最后,飞行过程中机体震动对拍摄画面质量造成严重影响,未对全景相机进行增稳的拍摄画面抖动明显,不能有效合成稳定的全景影像。720° VR 全景影像技术是一种三维虚拟显示技术,运用多角度相机拍摄之后,再在图像处理系统中进行后期缝合,从而产生水平360°垂直360°×的立体影像,能够让体验者与周围环境互动,使之获得身临其境的感觉。

主要成果包括:

1、提出了720° VR全景航拍整体设计架构。不同于目前市面上多旋翼无人机普遍采用的航拍系统云台结构,本成果合理优化了无人机机体结构。该云台能够在机体上下同时挂载用于VR航拍的全景相机阵列,并对所搭载相机进行电子机械增稳。通过对机体上下VR全景相机阵列的合理排布,实现了在720°视野范围内不受任何机体遮挡的全景画面拍摄。图1所示为720° VR 全景航拍系统整体实物图。

2、完成了720° VR全景增稳云台技术突破。在增稳云台中融入了云台驱动电机冗余设计的理念,云台俯仰轴、横滚轴均采用共轴双无刷直流电机驱动模式,采用五电机驱动三轴云台增稳。图2所示为云台驱动电机冗余设计示意图。

3、提出了空中VR全景影像直播技术途径。本成果通过无人机机载端搭载基于FPGA处理器的图像实时合成单元,使用光流算法对多路同步采集影像进行拼接合成,实现了机载端符合H.264技术标准的4K全景影像输出,通过高清数模图传设备实现了1km范围内低于50ms延时的空中全景影像直播。

成果的技术指标:

适用于空中安防、军事侦察、VR 影视制作、地图街景拍摄等领域: 720° VR全景增稳云台有效最大相机负载4kg,修正精度为±0.05° ;无人机系统整体起飞重量12kg,单次飞行最大续航时间30min: VR全景影像采用4K (3840X 1920)

画质实时合成直播影像信号输出,经过后期拼接处理可得到8K(7680X3840)画质全景影像。技术的成熟度:

该成果目前已完成中试,与多家企业签订合作意向。成果的图片:

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图1.720°VR全景航拍系统整体实物图图2.720° VR全景增稳云台结构图

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图3.全景成像效果代表性成果:汽车密封圈智能检测系统


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