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7个摄像头,大疆 Mavic Air的视觉定位已没有对手了吗?

发布时间:2018-01-26 浏览:1195次

北京时间1月23日23点(当地时间1月22日上午10点),大疆在纽约发布“御”系列新款无人机Mavic Air ,大疆战略合作总监迈克·佩里在发布会上介绍并现场演示了这款无人机。

先来看一份官方口感的参数介绍:Mavic Air采用3D折叠设计,改用直桨,配备4K三轴云台相机,三轴云台控制精度高达±0.005°,采用1/2.3英寸、1200万像素CMOS传感器,具有全新一键拍摄3200万像素球形全景,一键短片及“慧拍”等智能拍摄模式。最长飞行时间21分钟,最大飞行速度达68.4km/h,具备前、后、下三向的双目视觉传感器,并且在新增的APAS(Advanced Pilot Assistance Systems,高级辅助飞行系统)模式下,拥有更好的避障功能。

Mavic Air折叠后可放入衣服口袋,大小仅相当于一个智能手机,重量仅为此前发布的Mavic Pro的41%,外观与去年499美元的Spark类似。 

在发布会上,大疆创新美国负责人从他的羽绒马甲的右口袋掏出了手机和钱包,然后从屁股兜里掏出了无人机手柄,再然后就是表演时刻,他又从右口袋里掏出了一台白色的Mavic Air,在接受完大家的惊叹后,他又从左口袋掏出一台红色的。之所以如此这般是为了证明这款产品之小巧。

Mavic Air的机身设计相比Mavic Pro更加圆润,更有层次感,据悉它参考了空气动力学,飞行时可降低风阻,它有三种黑、白、红颜色,整机重量430g。

 视觉定位上已没有对手?

Mavic Pro 上搭载的 FlightAutonomy 系统这回升级到了 FlightAutonomy 2.0,迷你的 Air 机身上集成了前、后、下三个方向的双目视觉传感器,拉上主摄像头形成了 7 个摄像头的逆天阵容。有了数量众多的摄像头加上机内处理器,FlightAutonomy 2.0 系统得以实现「视觉惯性里程计(VIO)」技术。

这个 VIO 技术是什么来头呢?我们先短暂地把目光转移到手机行业。自 iOS 11 开始,所有搭载 A9 及以上型号芯片的 iPhone、iPad 都能用上开发者借助苹果 ARKit 开发的 AR 应用。这一技术通过两个路线对手机进行定位:

软件分析摄像头捕捉的画面,通过画面中的特征点进行初步的视觉定位,计算出相机本体的初步位置及对应移动;

系统把摄像头采集的姿态数据与陀螺仪、加速度计等传感器的姿态数据结合并进行对比,综合得出更加准确的手机定位及位移数据。

正是因为两种数据的合体,使得苹果可以在单摄像头的小尺寸 iPhone、iPad 上也能呈现出栩栩如生的 AR 应用。这就是 VIO 技术的好处。

既然单目摄像头已经能满足 VIO 的需要,可想而知 Mavic Air 的三维环境感知能力有多强。采用了 VIO 技术的 Mavic Air 可以在无 GPS、高速飞行的条件下实现精准定位。得益于机内实时构建的 3D 环境地图,高级辅助飞行系统也成为了现实。当用户打开 APAS 开关之后,Mavic Air 会主动对前、后行方向上的障碍物进行绕行。因此,当行路径上有障碍物时,用户只需继续向对应方向打杆飞行,APAS 就会自主尝试规划绕行轨迹,帮助 Mavic Air 绕过前后障碍物。

APAS 的实际规划性能有待全面测试,仅根据现有的官方宣传判断,Mavic Air 的 APAS 已经等同于半自动驾驶,飞手需要的只是告诉飞机应该往哪个方向飞行。以往没有 GPS 就得用姿态模式飞行的惯例亦将成为历史,因为 Mavic Air 完全可以做到不依赖 GPS 的精准视觉定位。

以为这就是大疆极限了?太天真。

今年 5 月份发布的 Spark 虽然飞行性能、拍摄能力都不太突出,但它有一个技术几乎是消费电子行业首个量产案例,那就是基于 3D 传感系统实现的人脸识别及手势操控,iPhone X 上的 FaceID 原理与其相近。可惜的是因为 Spark 的机身太小,只能用单目摄像头和红外线传感器来对手掌、人脸进行建模,所以 Spark 的手势识别速度不快、动作有限,控制飞机飞行时也很容易掉线。


(Spark 手势识别演示) 

来到 Mavic Air,手势识别技术从 TOF 改用纯视觉识别,有效触发范围更广,发布会现场演示的飞机响应速度也比 Spark 有了非常明显的提升,甚至可以做到双手手势控制飞机前进后退这种相对复杂的动作,如此可怕的手势识控制功能,足以让大疆骄傲地喊出它的正式命名——「慧拍」。 

大疆还顺带改进了 Mavic Air 的视觉跟随。在以往的精灵 4、Mavic Pro、Spark 上要使用视觉跟随,需要首先在屏幕上框选或点击跟随对象,无人机才会在对应区域里识别分析。Mavic Air 新增了 ActiveTrack 主动跟随功能,无需飞手手动框选,就能自动在画面中显示最多 16 个可以跟随的目标,包含人、车辆和船只。使用流程的简化足以体现大疆视觉识别算法的最新进展。

在消费级航拍无人机领域,视觉识别的概念早已不陌生,2016 年 CES 之后就被热炒了很长一段时间,但是最终能把双目避障、视觉跟随做成消费级航拍无人机上一个可靠卖点的厂商,大疆还真是唯一一家。FlightAutonomy 2.0 的出现不是大疆锁定竞争优势的成果,而是现在的大疆 PK 掉曾经的自己。服了! 

拍摄性能提升明显,一键短片称霸朋友圈

Mavic Pro 的云台很紧凑,只可惜外露的部分实在太多,稍有不慎就会损坏。Mavic Air 通过巧妙的外壳设计为三轴云台提供了更多的防护,同时还在云台与机身连接的左、右、上侧设计了减震机构,理论上防抖效果会比 Mavic Pro 更好更安全。


受限于 1/2.3 英寸 CMOS,Mavic Air 仍然只能拍 1200 万像素的照片以及 4K 30fps 的视频,不过视频最大码率现在提升到了 100Mbps,码率和精灵 4 Pro 的 1 英寸 CMOS 相机一样,视频画质会有明显改善,照片素质有待深度体验。

 Mavic Air 拍摄部分的最大亮点应该是令人眼花缭乱的自动功能。

 一键全景

 直接通过 DJI GO 4 拍摄 25 张照片,合成 3200 万像素的球形全景照片。重点是机内合成,25 张照片的拼接只要 8 秒,比以前拍完再用电脑 PTGui 等软件处理方便多了!

 一键短片

 除 Spark 上沿袭下来的三个经典路径之外,增加了「小行星」和「彗星」两个路径,具体啥效果请看 GIF。


(彗星模式)


(小行星模式) 

真玩过航拍的人都知道这两种视频有多么难拍,现在有了 Mavic Air,别人只有在朋友圈给你点赞的份了。 

但值得一提的是,大疆虽强,也难以突破电池的容量瓶颈,所以体积更小的 Air 最大飞行时间也相应从 Pro 的 30 分钟下降至 21 分钟,电池容量为 27.43Wh,大约是 Mavic Pro 容量的 62%。这个缩水可以接受,因为 Air 全能套装内含一个可以同时充 4 块电池的充电管家,续航不足换电来补。

 或许是因为要保证续航时间,所以 Air 改用了大疆的增强版 Wi-Fi 图传,遥控器的最大信号有效距离也降低至 4 公里,平板图传天线位于机头两个折叠的脚架上。据了解,只要图传和遥控能保证在空旷地带 1-2 公里的控制距离,就基本上不会对普通用户的使用带来太多安全隐患。

 总的来说,Mavic Air 对于喜欢拉距的飞手来说可能不太友好,但是综合其体积,以及那些强悍升级,续航和控制距离的「退步」暂时不足挂齿。

来自@EDN电子设计


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