In een breed scala van industrieën verstoren drones traditionele methoden voor gegevensverzameling en helpen professionals sneller, slimmer en veiliger te werken. Tien jaar geleden was het idee van een vliegende robot die door de lucht suisde en beelden vastlegde meer sciencefiction dan feit. Nu gebruiken professionals op het gebied van landbouw, bouw, landmeetkunde en milieumonitoring allemaal DJI-technologie om diepgaande kaarten en terreinmodellen te maken.
Drones zijn go-to-tools geworden voor mapping en luchtonderzoeken, en inmiddels bent u waarschijnlijk goed op de hoogte van het proces: uw UAV vliegt met hoge snelheid langs een vooraf ingesteld pad en maakt foto’s met regelmatige tussenpozen en op een constante hoogte. De foto’s worden vervolgens door slimme software aan elkaar genaaid om nauwkeurige kaarten te vormen.
In dit artikel gaan we dieper in op de onderliggende technologie en kijken we naar een belangrijk kenmerk dat mapping-drones op ondernemingsniveau onderscheidt van de rest: de aanwezigheid van een mechanische sluiter.
Dus wat is een mechanische sluiter? Hoe verschilt het van andere soorten sluiter? En waarom speelt het zo’n cruciale rol bij het verzamelen van hoogwaardige luchtfoto’s? Laten we beginnen…
Inhoudsopgave
Een nadere blik op hoe CMOS-camera’s werken
Om te begrijpen waarom mechanische sluiters zo belangrijk zijn voor karterings- en landmeetkundige toepassingen, is het handig om een paar stappen terug te gaan en te onderzoeken hoe camera’s (en cameradrones) werken.
Wanneer licht een camera binnenkomt, wordt het opgevangen door een beeldsensor, die is samengesteld uit miljoenen kleine pixels. Deze pixels zijn gemaakt van een materiaal dat complementaire metaaloxide-halfgeleider (CMOS) wordt genoemd. Wanneer licht de CMOS raakt, creëert het een elektrische lading die wordt gebruikt om het beeld te genereren.
Dus hoe past de sluiter erin? De sluiter bepaalt hoe lang de CMOS wordt blootgesteld aan licht. Als de sluiter open is, komt er licht de camera binnen en raakt het de CMOS. Wanneer de camera een foto maakt, gaat de sluiter tijdelijk open, waardoor er licht op de CMOS valt en een afbeelding ontstaat.
Wat is een mechanische sluiter en hoe verschilt deze van de rest?
Er zijn verschillende typen sluiter, die elk de pixels van de CMOS op een andere manier blootstellen aan licht.
Laten we beginnen met de mechanische sluiterhet type dat favoriet is bij karteringsprofessionals en op de nieuwe staat Mavic 3 Enterprisede Phantom 4 RTKen de Zenmuse P1-sensor.
Mechanische sluiters werken door het hele frame van de beeldsensor in één keer bloot te stellen aan licht. Dit betekent dat elke pixel exact hetzelfde moment van belichting vertegenwoordigt. Zoals we binnenkort zullen zien, is deze timing alles. Het is logischer als je nadenkt over hoe mechanische luiken werken in tegenstelling tot elektronische rolluiken of rolluiken.
Elektronische sluiters verschillen doordat ze de beeldsensor blootstellen aan het belichten van één regel pixels per keer. Elektronische sluiters gebruiken de sensor van de camera om de blootstelling aan licht te regelen en de pixels geleidelijk van boven naar beneden bloot te leggen. Dit betekent dat elektronische sluiters eigenlijk een korte tijdsvertraging hebben tussen de bovenkant van uw frame en de onderkant. Meestal is dat geen probleem, maar wanneer er beweging bij de opname betrokken is, kunnen deze typen sluiter een zogenaamde rollend / jello-effect – een type beeldvervorming dat typisch is bij het fotograferen van bewegende doelen (of wanneer de camera zelf met hoge snelheid beweegt, zoals het geval is tijdens een drone-mappingvlucht).
Kortom, een mechanische sluiter werkt door elke pixel van de sensor van je camera tegelijkertijd te belichten. Elektronische sluiters stellen de pixels bloot aan rij voor rij. Maar waarom is dit belangrijk in het kader van een luchtonderzoek?
Voor professionele landmeters is nauwkeurigheid alles. Omdat rollende en elektronische sluiters vervorming kunnen veroorzaken wanneer beweging in de vergelijking wordt geïntroduceerd, zijn ze niet ideaal voor het in kaart brengen van missies. Zelfs een klein beetje van het “jello-effect” van een rolluik kan het oriëntatiegevoel van uw kaartsoftware ondermijnen, waardoor de nauwkeurigheid van uw metingen afneemt.
Is een mechanische sluiter nodig voor het in kaart brengen van missies?
Het werk van professionele landmeters wordt over het algemeen beoordeeld op nauwkeurigheid. Nu veel drones worden gecombineerd met RTK-technologie om metingen met centimeterprecisie te leveren, is er geen excuus voor slechte beelden die uw resultaten zouden kunnen ondermijnen. Het gebruik van een drone met een mechanische sluiter biedt de best mogelijke beeldkwaliteit en verkleint de kans op het gevreesde jello-effect. Waar elektronische of rolluiksystemen bewegingsonscherpte introduceren, voorkomen mechanische sluiters dit. Het risico op vervorming zou minimaal zijn als de camera en het doel beide statisch zouden zijn. Maar als u wilt profiteren van de efficiëntiewinst die drones bieden, heeft u een sluiter nodig die op zijn best is bij het vastleggen van beelden vanaf een bewegend platform.
Zenmuse P1 en zijn mechanische sluiter
Welke drones hebben een mechanische sluiter?
Verschillende van DJI’s Enterprise-platforms hebben mechanische sluiters die ideaal zijn voor karterings- en landmeetkundige toepassingen. Deze omvatten:
Phantom 4 RTK
De Phantom 4 RTK heeft een ingebouwde RTK-module om centimeter-nauwkeurige gegevens te leveren en de afhankelijkheid van grondcontrolepunten tijdens onderzoeksmissies te verminderen. De 1-inch, 20-megapixel CMOS-sensor heeft een mechanische sluiter om het risico van onscherpte door de rolluiken te elimineren.
Mavic 3 Enterprise
De Mavic 3 Enterprise (M3E) is een compact en draagbaar platform met revolutionaire mogelijkheden voor landmeetkundige professionals. Naast een RTK-module voor kaartprecisie op centimeterniveau, heeft de M3E een 20 MP brede camera met een 4/3 CMOS-sensor en mechanische sluiter.
Cruciaal is dat de M3E mapping en missie-efficiëntie naar nieuwe hoogten brengt met zijn beeldopnamesnelheid van 0,7 seconden. Met kortere intervallen tussen opnamen kunt u de duur van het onderzoek drastisch verkorten.
De M3E is ook geschikt in donkere omstandigheden. De brede camera biedt 3,3 μm pixels naast verbeterde software voor weinig licht. Uw operationele venster is nog nooit zo breed geweest.
Matrice 300 RTK & Zenmuse P1
De Zenmuse P1-sensor is DJI’s paradepaardje op het gebied van fotogrammetrie. Het combineert een full-frame 45 MP-sensor met verwisselbare lenzen met vaste focus op een 3-assige gestabiliseerde cardanische ophanging.
Een pixelgrootte van 4,4 μm produceert beelden met weinig ruis en hoge gevoeligheid, terwijl de RTK-module en intervallen van 0,7 seconden tussen opnamen zeer efficiënte onderzoeksmissies mogelijk maken.
De Zenmuse P1 beschikt ook over een mechanische sluiter en DJI’s TimeSync 2.0-systeem, dat de tijd tussen modules synchroniseert op microseconde-niveau om centimeter-nauwkeurige gegevens en realtime oriëntatie te garanderen.
De Zenmuse P1 is uitsluitend compatibel met de DJI M300.
De juiste drone kiezen voor mapping en luchtonderzoeken
Als u op zoek bent naar de perfecte drone voor karterings- en onderzoekstoepassingen, raden we u aan te vliegen met een camera met een mechanische sluiter. Het is verreweg de beste manier om het risico van een rolluik of jello-effect te elimineren. Met de Phantom 4 RTK, de M3E en de Zenmuse P1-sensor kun je dynamische onderzoeksmissies uitvoeren, in de wetenschap dat je foto’s (en de kaarten en modellen die ze genereren) zo duidelijk en nauwkeurig mogelijk zullen zijn.
