此時整個系統(tǒng)的被控對象不單單是無人機(jī),也包括云臺。Orbit需要在實(shí)現(xiàn)位置控制和速度控制的同時,進(jìn)行云臺姿態(tài)控制,這時的云臺控制也不止是實(shí)現(xiàn)相機(jī)的姿態(tài)穩(wěn)定,還要對跟蹤對象進(jìn)行識別和運(yùn)動軌跡計(jì)算、估計(jì),并進(jìn)行實(shí)時信息反饋等。
這就意味著要在之前的算法架構(gòu)中多設(shè)計(jì)一層:通過攝像頭采集的實(shí)時圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺分析,實(shí)現(xiàn)在跟蹤的過程中,保證所跟隨的物體始終在鏡頭的視角范圍之內(nèi)。這會使控制器的設(shè)計(jì)變得更加靈活:兩個控制器可以相互獨(dú)立,也可以相互關(guān)聯(lián),不同的關(guān)聯(lián)方式又可以產(chǎn)生不同的控制器架構(gòu)。
既然有這么多的實(shí)現(xiàn)邏輯、算法架構(gòu)、硬件設(shè)計(jì),如何從中挑選出合適的方案呢?
2.Orbit跟隨功能測試
有很多理論的分析方法,評價指標(biāo)可以用在無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。但MR.城堡今天更想跟大家分享實(shí)機(jī)測試過程。理論固然重要,但進(jìn)行實(shí)機(jī)測試不單是成熟產(chǎn)品的必經(jīng)階段,也同樣有助于增強(qiáng)我們對無人機(jī)系統(tǒng)的直觀理解。
2.1能跟得上么?
對于跟蹤拍攝而言,跟蹤目標(biāo)走路是一回事,跑起來是另一回事,變向、折返情況就更不一樣了。
MR.城堡特別為Orbit設(shè)計(jì)了“暴力”的實(shí)驗(yàn)過程:快跑+折返+橫向變向,由跟蹤對象進(jìn)行兩次折返跑,兩次左轉(zhuǎn)跑步變向,而Orbit需在無操控情況下進(jìn)行自動跟蹤。
在面對在折返跑運(yùn)動時,無人機(jī)設(shè)計(jì)者需要面對速度向量的方向反轉(zhuǎn),加速度大幅值變化,以及無人機(jī)的快速響應(yīng)等需求。由于無人機(jī)之前的跟隨運(yùn)動方向與之后完全不同,設(shè)計(jì)者需保證無人機(jī)能夠進(jìn)行比較大幅度的姿態(tài)調(diào)整。同時,無人機(jī)要通過圖像算法保證對跟蹤目標(biāo)的有效數(shù)據(jù)采集,不能被旁邊的花花草草吸引走。
Orbit整個跟蹤過程非常流暢,一鏡到底,且無人機(jī)與跟隨目標(biāo)之間的距離一直得到有效保持。當(dāng)跟蹤對象進(jìn)行折返時,Orbit能夠快速進(jìn)行大幅度的姿態(tài)調(diào)整。實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的跟隨后,跟拍的影像效果如何呢?