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大疆Spark是怎么实现3米范围纯手势操控的?

传感器技术  · 公众号  ·  · 2017-05-26 06:23

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来源:EDN电子技术设计


人脸识别开机起飞与手势识别操控成为Spark最大亮点,彻底让无人机摆脱遥控器控制,这也是消费级无人机首次引入这些技术,可以说是真正重新定义了无人机。


去年9月,大疆发布了小型折叠无人机Mavic Pro惊艳了整个行业,一时间其他小型无人机变得黯然失色,而大疆也正是因为这款无人机真正将用户拓展到普通小白中。之后,消费级无人机创业者只能选择走更小的无人机路线,而现在大疆又推出了更小型的掌上无人机“晓”Spark,进一步降低了用户门槛,同时在小体积机身基础上实现更高性能视觉功能。


其中,人脸识别开机起飞与手势识别操控成为Spark最大亮点,彻底让无人机摆脱遥控器控制,这也是消费级无人机首次引入这些技术,可以说是真正重新定义了无人机。


玩过无人机的朋友估计都已已经习惯了用遥控器操控飞机,更何况到现在为止,还没出现真正能让消费者放心摆脱遥控器的无人机。


不过在上手 Spark 之后,大家可能要被迫放弃遥控器,改用手机和手势来操控 Spark,因为遥控器现在真的只是 Spark 的配件。


手势操控要怎么玩?


将摄像头面向自己,双击电源键,待摄像头识别完成后松开手,飞机就能自主悬停。


将手掌朝向镜头,手掌往哪儿移动,飞机就往哪儿飞,始终和飞手保持一定的距离。


使用手势拍完照后,将手掌伸向飞机底部,飞机自动降落在手掌上停机。


这,就是 Spark 手势操控完成一次自拍的所有工序,大疆表示开机后 25 秒内即可完成起飞准备。


不用遥控器,才能体会到 Spark 的强悍视觉感知


还记得苏黎世联邦理工学院教授拉菲罗·安德烈的 TED 演讲么?无需任何外部工具辅助,只凭自己双手,安德烈就能操控无人机完成不同的指令。


如此牛掰的技术没有完全出现在 Spark 上面,但至少在自己身边 3 米范围之内,Spark 能做到「指哪飞哪」。


这个功能是怎么实现的?


秘密就隐藏在飞机云台上方,大疆将这个被黑色覆盖件隐藏起来的模块称为 3D 传感系统。由于 Spark 体积太小,Mavic 上搭载的双目避障模块很难达到理想的效果,所以这个 3D 传感系统就可以用更小的体积实现双目避障相似的测距和避障功能。


根据 Spark 发布前的拆机图以及大疆官网的透视图,3D 传感系统主要由一个深度摄像头及疑似的 TOF 红外线传感器组成,所以它既能精确测距,又能够凭借摄像头感知飞机前方的立体环境,据此规划飞行,避免撞上障碍物的同时还能实现一定程度上的绕飞。


不过这套 3D 传感系统也有短板,只能感知最远 5 米内的障碍物,比起双目避障有一定差距。


Spark 3D 传感系统的应用场景还是在自拍时精准定位,实现良好的手势操控体验,所以5米的感知范围是够用的。


没有双摄像头,还能怎么玩虚化?


很多网友猜测Spark 可能会用双摄像头实现变焦、虚化功能,事实证明我们想太多了……Spark 只有 1 个摄像头。


Spark 顺理成章地用上了一块 1/2.3 英寸的 CMOS,视角 81.9°(等效焦距 25mm),比 Mavic 78.8°的视角(等效焦距 28mm)稍微广一点。


防抖方面,Spark 由于体积限制仅支持两轴防抖,取消了机械云台的航向轴。


比较可惜的是 Spark 只能录制最高 1080P 分辨率 30fps 帧率的视频,没有 4K 还能理解,但是 60fps 都不支持,略显寒酸啊。







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