四旋翼無人機拍攝技巧、精細化巡檢流程
1四旋翼無人機拍攝技巧簡述
採用多旋翼無人機技術[5],在輸電線路巡檢中,可以拍攝出清晰、質量高的照片,能從照片中排查金具部分上的銷釘級缺陷,如連接螺栓上的銷子缺失情況。
不同型號旋翼無人機的影像拍攝經驗,尤其是搭載有常規可見光鏡頭的無人機機型,很多拍攝經驗都是共通的。所以,文中以某型號四旋翼無人機爲研究對象,並結合作業人員長期的飛行實踐,除去風速等客觀因素,初步總結出影響四旋翼無人機拍攝照片質量高低的三個因素:距離、雲臺相機、光線條件。
距離因素是指:在無風或風速較小(小於5級)的情況下,無人機越接近拍照目的物,越容易拍到質量高的照片。
雲臺相機因素是指:1、雲臺相機性能的高低,可直接影響拍攝出來照片的質量;2、由於無人機安裝有云臺相機,通過手持遙控器調節雲臺鏡頭方向,以水平角度拍攝爲參照,俯視角度可以讓更多的元素進入到畫面中,產生一種縱觀全局的視覺效果,而且拍攝時顯示的圖像亮度高,拍攝物體的上表面時,能有更廣闊的視野,發現更多的目標元素。在某些場合,如缺陷排查,物體的下表面需用仰視角度纔可以拍攝到,此時,需採用仰視角度進行拍攝,並適當運用曝光補償。
雲臺相機可在-90度~50度之間進行調整,俯視角度爲負值,在拍攝杆塔較小的局部時,鏡頭角度一般以-10度~10度之間範圍爲宜,這樣可以減少鏡頭調節幅度,保證飛行安全。在拍攝一個主體時,我們可以嘗試選擇不同的角度去拍攝。
光線條件因素是指:自然光照情況下,雲臺相機所拍照片體現出的一種亮度特徵,光線條件對於拍攝曝光度的選取來說至關重要,該型號無人機的曝光度調節範圍爲-2.7~+2.7,正值爲增加曝光度。在晴天、光照均勻的情況下,俯視拍攝杆塔較小局部時,如果順光,應調低曝光度,如果逆光,應調高曝光度,曝光度在-0.3到1.0之間比較合適;仰視角拍攝杆塔較小局部時,如光線暗,應調高曝光度,進行曝光補償,曝光度在1.0到2.0之間比較合適;平視拍攝杆塔較小局部時,通過觀察手持顯示屏幕,以顯示出的圖像清晰爲宜,曝光度一般在0到1之間進行選取。
2 無人機精細化巡檢作業流程簡述
目前,無人機自主巡檢剛起步,技術尚不成熟,線路的精細化巡檢作業,仍很大程度依賴作業人員經驗和能力,根據現今無人機發展狀況,從人工操控無人機巡檢作業角度出發,需要制定一套規範的作業流程。
作業流程分爲:①作業前準備;②作業中飛行拍照流程;③作業後分析歸總。
①作業前準備:密切關注天氣形勢,無人機巡檢作業應在天氣狀況良好的情況下開展,這裏的良好天氣狀況是指:低於5級風速、能見度大於500m、無雨雪雹、酷熱嚴寒等極端氣象條件。根據飛行任務中需要巡檢的線塔基數,提前做好現場勘察與空域申請,確定作業人員人數、攜帶的無人機數量、電池數量、配件數量。
②作業中飛行拍照流程:按照拍照順序進行拍攝,對於單回直線塔,先拍攝一邊相地線掛點,照片顯示清晰地線線夾、防震錘、銷釘和螺栓;接着拍攝這側一邊相絕緣子掛點,然後拍攝導線掛點;拍攝中相絕緣子掛點,邊相掛點;拍攝另一邊相地線,接着拍攝這一邊相絕緣子掛點,然後導線掛點;最後對杆塔塔頭及基礎進行拍攝。對於雙回直線塔,先拍攝一邊相地線掛點,然後依次分別拍攝這邊上中下各相絕緣子掛點、導線掛點;拍攝杆塔基礎;後拍攝另一邊相地線掛點,然後依次分別拍攝這邊上中下各相絕緣子掛點、導線掛點。所拍照片應能清晰顯示均壓環、掛點銷釘、橫擔螺栓、線夾及電氣部分金具等目標點位。飛行中密切注意飛機與人身安全。
③作業後分析歸總:作業結束後,將所拍照片存至電腦中,並進行歸檔,每基杆塔所有照片放到一個文件夾內,標明線路名稱、杆塔編號。分類完成後,對每張照片進行審閱,發現問題照片後,及時標註名稱和缺陷說明,並在圖中進行標註,缺陷照片全放至缺陷文件夾內。
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