|
|
Строка 1: |
Строка 1: |
− | телевидение---автор Книжников ВВ
| |
| | | |
− | КАМЕРА
| |
− |
| |
− | Благодаря открытию немецкого ученого Эйнштейна электрической природы фотоэффекта-----свет это электромагнитная волна!
| |
− | Принцип телевидения на электрической основе придумал русский инженер Зворыгин в 20-е годы прошлого века !более подробно смотри статью "оптика"
| |
− |
| |
− | Все современные светоприёмные видеоматрицы это законченный цифровой компонент формирующий поток информации для последующей обработки ----
| |
− |
| |
− | через ЦАП в стандартный аналоговый видео-сигнал или прямое сжатие потока в стандартах кодирования для цифрового видео!!!
| |
− |
| |
− |
| |
− | Видео-камера преобразует световой луч сфокусированный объективом на полупроводниковую матрицу в электрический сигнал с низкой частотой телевизионного аналогово сигнала 6Мгц или 25-30 кадров в секунду при построчной считки около 400-650 телевизионных линий в стандарте ПАЛ!
| |
− |
| |
− |
| |
− | Точность распознавания объекта у аналогово телевидения при угле обзора оптического объектива в 90-100 град всего 1 метр длины на 100 метров расстояния до цели или коэффициент читаемости Kч=100/1
| |
− |
| |
− | -----например
| |
− |
| |
− | 1) стоящий человек читается как вертикальная палочка при 100-150 метрах от камеры,
| |
− |
| |
− | 2) окна и двери как квадратики при 150-200 метров,
| |
− |
| |
− | 3) птицы и животные как шарики до 50 метров,
| |
− |
| |
− | 4) лицо и номерной знак распознаётся всего при 4-6 метрах,
| |
− |
| |
− | 5) автомобили как прямоугольники читаются до 400-600 метров,
| |
− |
| |
− | 6) деревья как конусы и кусты как шарики до 1 км,
| |
− |
| |
− | 7) поезда, корабли и мосты как вытянутая лента до 2-3 км,
| |
− |
| |
− | 8) самолёты, вертолёты, катера и яхты как треугольники 0.5-1 км,
| |
− |
| |
− | 9) коттеджи и дачи как кубики до 1-1.5 км,
| |
− |
| |
− | 10) небоскрёбы, трубы, башни и вышки как вертикальная палочка при 5-10 км!
| |
− |
| |
− | При цифровой картинке идёт считывание изображения, как мгновенного фото с частотой 30-60 кадров в секунду при разрешающей способности матрицы от HD 1080х720 пикселей при формате 3/2 и FHD 1920х1080 -----эти показатели характерны для курсовых камер с минимальной задержкой 25-50 мс в режиме видео-онлайн на принципе ССД матрицы, когда вращающийся винт в кадре замирает ----но цветовая гамма имеет специфичные оттенки на любителя! Размер видеоматрицы курсовой микрокамеры обычно 1/3 дюйма по диагонали или около 8мм--- иногда 1/2.5 д,что лучше!
| |
− |
| |
− | Для высоко-качественной съёмки используется формат 4К матрицы в экшен-камерах, где разрешающая способность в 4 раза выше FHD картинки, но требуется процессор огромной мощности и большая задержка-----эквивалентно фото 4000х3000=12Мб с частотой не менее 30 кадров в секунду или производительность чипа от 1000МГц/с! Обычно используют принцип СМОС матрицы, когда винт распадается на полосы----но цветовая гамма более естественная и приятная для глаз! Задержка по времени может доходить до 300 мс! Размер видеоматрицы экшен камеры обычно 1/2 дюйма по диагонали или около 13мм--- иногда 1/1.7 д,что лучше!
| |
− |
| |
− | Теперь появилось новое поколение светочувствительных СМОС матриц под названием "звёздный свет", то есть излучения звёздного неба ночью хватает на полноценную экспозицию кадра это благодаря перехода на более тонкий слой матрицы в технологиях их производства толщиной в десятые нанометры вместо сотых нм---диагональ матрицы уже 1 дюйм!!!
| |
− |
| |
− | Коэффициент читаемости у цифры возрастает у FHD Kч=200/1----для 4K уже Kч=500/1 по сравнению с аналогом при том же угле обзора, то есть дальность распознавания предметов увеличивается в 2-5 раза!
| |
− |
| |
− | при 8К Кч=700/1 четкость изображения сравнима человеческому глазу
| |
− |
| |
− |
| |
− | Экспозиция по яркости определяется скоростью электронного затвора аналогично механическому фотозатвору на лепестках обычно от 1/30 в сумерках и до 1/100 000 секунды при ярком солнце!
| |
− |
| |
− | Сейчас вовсю применяют режим динамического компрессора для видеокартинки с камеры WDR ----где яркие объекты затеняются, а темные высветляются при резких тенях от солнца, тогда читаемость по яркости многократно возрастает!
| |
− | Принцип работы компрессора следующий----на каждый выходной кадр с частотой 30 штук/сек делается два кадра с разной экспозицией короткая на яркое освещение и длинная на тени,затем картинки интегрируются(смешиваются)и выдаётся конечный кадр с подтянутыми яркостями в светлых и темных участках !!!
| |
− |
| |
− | Специализированные матрицы чувствительные на приём света в инфракрасном диапазоне используются для ночного видения!
| |
− |
| |
− | При дневном освещении от насыщенного ультрафиолета используют красный светофильтр----возрастает читаемость по цветам!
| |
− |
| |
− | Угол обзора объектива FOV указывается по диагонали----но обычно на практике оператору важен угол обзора по горизонтали!
| |
− |
| |
− | При угле менее 90-100 гр почти нет оптического искажения по периферии картинки типа рыбий глаз----естественное восприятие!
| |
− |
| |
− | Расположение камеры на дроне----курсовая камера смотрит в направлении полёта и зафиксирована в носу при толкающей схеме ВМГ и на крыле при
| |
− | тянущей в носу фюзеляжа!!! Обзорная камера крепится на управляемом подвесе типа цимбал обычно в носу или под днищем ла!!!
| |
− |
| |
− | Оптимальный угол расположения камеры 30 гр вниз от горизонта для комфортного восприятия 3Д аксонометрии общего плана при наблюдении сверху на
| |
− | высотах 50-300м! При вертикальном положении распознавание образов затруднено!
| |
− |
| |
− | При поиске "потеряшки" с высоты 30-50 м (чуть выше верхушек деревьев и строений) необходимо увеличить оптическое изображение 2-3 кратным зумом или замена объектива с панорамного в 90-110 гр на более узкий угол обзора 30-50 гр --- это эквивалентно 2-3 кратному приближению цели!!!
| |
− |
| |
− |
| |
− | ЖК монитор
| |
− |
| |
− | В современных видео-мониторах на принципе жидкокристаллического затенения пиксела на матрице от свето-диодной задней подсветки в белом цвете имеется контрастность изображения от 400 до 1000 при воспроизведении до 16 миллионов цветов! Разнообразие цветов и оттенков получается смешением трёх основных монохромных цветов---- голубой, зелёный, красный + черный для интенсивности яркости!
| |
− |
| |
− | ЛЕД матрица это четырёх слойная структура на прозрачной подложке с отработанной технологией за 20лет и поэтому относительно дешёвая!
| |
− |
| |
− | ОЛЕД---новый тип однослойных матриц на тонкой подложке,где все три основных цветовых пикселей в одной чёрной углеродной нано-сетке,благодаря чему яркость и контрастность на порядок выше и доходит до 10 000 при 1 миллиарде оттенков---- по глубине чёрного картинка близка к реальной !
| |
− |
| |
− | Чем выше разрешающая способность матрицы видео-монитора и габариты, тем более подробную картинку по мелким деталям возможно прочитать при наличии высококачественного сигнала с борта дрона! Например для аналогово видео разрешение на экран не более 800х600 пикселей! Электропотребление обычно не более 1-10вт в зависимости от габаритов!
| |
− |
| |
− | Используя эффект картинка в картинке можно сразу наблюдать курсовое изображение с наложенной телеметрией в углу и основное высококачественное в центре или дистанционно переключать камеры на борту!
| |
− |
| |
− | Для комфортного наблюдения необходимо применять только матовый экран, чтобы посторонние блики не раздражали восприятие картинки!
| |
− | Самый удобный фармакор видеомонитора на улице это шлем-----нет засветки от неба и большой экран в отличии от очков!!!
| |
− |
| |
− | более подробно смотри статью "аналог против цифры-онлайн видео"
| |
− |
| |
− |
| |
− | Курсовая картинка
| |
− |
| |
− | Главный критерий оценки ветряной обстановки это наличие птиц в небе, если их нет или они летают только по кустам, то полёт на паркфлае становится
| |
− | утомительной борьбой с болтанкой и летать не рекомендуется, всё равно удовольствие не получиться, зато высока вероятность зарулиться и разбить
| |
− | авиамодель!!!
| |
− |
| |
− | При полётах в сильный ветер при турболизированой атмосфере от деревьев и высоких строений видео изображение с курсовой камеры становиться критичным по восприятию на глаз от постоянной болтанке по всем трём осям----дергание и мильтиширование сильно утомляет мозги !!! если в штиль атмосфера спокойная то ЛА летит в ламинарном потоке и картинка с жестко закреплённой курсовой камеры приемлемая и плавная даже при маленьких нагрузке на крыло и моментах инерции дрона, а вот при экстремальной погоде МИ становятся решающим фактором----МИцм=mr^2!!!
| |
− |
| |
− | Например в ветер 10м/с и при одинаковой нагрузке на крыло около 40 г/дм2 режиме 2Д стабилизации АП наиболее устойчивую картинку показывало на двухмоторном высокоплане с тянущими э-ВМГ на крыльях!!!
| |
− |
| |
− | тип ЛА ------расположение ВМГ------масса,кг------размах,м------длина,м------МИ,кгм2 по тангажу--------по крену ------по рысканию-----дергание по оси
| |
− |
| |
− | ЛК--------толкающее заднее--------------0.4-----------0.7-------------0.4----------0.003----------------------0.002-----------0.005----------Y, Х, Z
| |
− |
| |
− | БПЛА-----толкающее на пилоне------------0.8-----------1.4---------------1------------0.03------------------------0.02------------0.05---------- Х
| |
− |
| |
− | УТКА---тянущая двухмоторная на крыле-------1.3-------------1.2-------------0.6----------0.015-----------------------0.045------------0.06-----------Y
| |
− |
| |
− | ГРУЗОВИК--тянущая двухмоторная на крыле----1.5-----------1.5--------------1-------------0.04----------------------0.05--------------0.09----------нет!
| |
− |
| |
− | Вывод-----чтобы летать в "болтанку" по видео-онлайн с курсовой камеры желательно двухмоторник на крыле-моноплан с классическим хвостовым оперением или размазывать груз по крыльям и фюзеляжу!!!
| |
− |
| |
− |
| |
− |
| |
− | более подробно смотри статью " основы разработки дронов"
| |