航拍影像高频震动寻求解决办法

RickyZhou · 发表于 2009-9-7 17:18:43

开个帖子讨论航拍影像稳定问题。

在近两个月的四轴航拍经历中最让我头疼的是影像振动问题。该震动主要有两种，1低频震动，2高频震动。

1低频震动
这种震动是由外界干扰造成的，例如风，又或者通过遥控器遥杆突然改变飞行状态。这种低频的震动可以通过后期制作去掉，因为每一帧都是清晰的。后期在pc中用视频稳定软件很容易就可以过滤掉，得到稳定的图像。

2高频震动
这种振动源于系统内部，例如电机的质量，螺旋桨的质量，浆夹的质量，将保护器的质量以及系统的共振频率。由于这种振动频率比较高，超过了每一帧的快门速度，因此这种振动会造成画面的模糊，不能通过后期处理过滤掉。由于频率高，甚至连相机本身的光学防抖系统都没法过滤。

实际应用中发现，这类高频震动的特性有点像驻波，因为看到视频会以较低的频率，例如1Hz间隔出现清晰和不清晰的画面。

请问大家有没有遇到类似的问题，有没有较好的解决方案？

petno · 发表于 2009-9-7 19:51:00

我现在也是在想办法解决这个高频震动的问题
我目前的做法是：
1、成品桨买回来一定要校平衡（这是高频震动产生的主要根源）
2、云台和机架之间用中等密度的海绵连接（用热熔胶粘，这种方法的效果还是很明显的，但缺点是不保险）
3、有一个很容易被忽略的地方，就是拍视频一定要用摄像机！经过我的实验照相机的防抖动性能（包括光学防抖和电子防抖）远远不如摄像机好。

pitolan · 发表于 2009-9-7 21:32:16

我的视频设备还没有上天呢～～期待大家给出完善的方案参考。

atango · 发表于 2009-9-8 23:57:07

第一次挂上相机在室内起飞并录下影片，从影片中才发现抖动得惨不忍睹，还以为自己四轴很稳呢！
回头从螺桨平衡，及左右桨端对直，才发现自己扩孔有问题，为此又报废六支EPP1045，这些解决后抖动有改善，但从真正到户外空拍影片中发现和RickyZhou一样的心得！
另外见解如下
1.目前使用1000KV外回旋电机外壳直径大约28mm,外壳也轻；装桨的高度也太高，只要飞行时改变方向及四轴反馈平衡改变桨速时，从桨的力臂传回的共振也特别大。
解决：采用扁平盘式电机，利用低KV值转速及较低的装桨高度和宽及重的外壳产生较大力距，来减低螺桨所引起共振影响，目前正测试一颗490KV的盘式电机。
2.减震阻尼的必要，MK那种减震器目前还找不到，拆了两台旧光碟机才取出八个矽橡胶避震器，最后在上星期在电子材料行找到同样的的东西及配套螺丝。目前正在重新画机架就把这减震阻尼一起画入电机及飞控板及相机吊挂承载座。
3.改变相机的位置，目前相机均挂在中心点或重心处，四轴这种对称设计的机架不管音频或机械共振都往中心点传，相机的俯仰及方向好补偿，但加上上下跳动就麻烦。
上面的科目由于现在正测试盘式电机中亦等待新机架完成后再接续进行！
附图一：电机有无减震在MikroKopter-Tool的呈现
附图二：电子材料行买到的矽橡胶避震器
附件一：国外四轴飞友设计的检验各电机振动软体
影片：矽橡胶避震器材质测试

国外测试 (原文件名:001.jpg)

矽橡胶避震器 (原文件名:002.jpg)

振动检验软体ourdev_479114.zip(文件大小:5.40M) (原文件名:VibrationTest.zip)
矽橡胶避震器材质测试ourdev_479115.rar(文件大小:13.40M) (原文件名:001.rar)

zxf105 · 发表于 2009-9-9 00:40:57

请问楼上~你的矽橡胶避震器在那里可以买得到~~~~~~~~？？？

atango · 发表于 2009-9-9 01:30:39

是在一般卖电子材料的店家无意中发现的，如果你的所在地找不着的话，可以试着拆些报废的光碟机里面也有类似的东西！

gzhunter · 发表于 2009-9-9 02:07:25

坏的CDROM里面拆些垫圈出来

flyunlimit · 发表于 2009-9-9 08:20:19

淘宝上找二手（9.5成新）的数码相机，比如松下的fX3，才3、4百，拆了液晶和外壳，很轻。按键引出用单片机控制。

600百万像素、带机械防抖、4倍光学变焦的徕卡镜头、AV输出（很重要）。用无线把视频传下来，所见即所得。

csclz · 发表于 2009-9-9 15:46:59

fX3拍摄时可以AV输出吗?键盘控制字幕也叠加在画面上的？一般数码相机是拍摄后浏览才支持AV输出的

agnd · 发表于 2009-9-9 17:18:59

最简单的防震办法是用几根皮筋把相机吊在下边,我们是把相机固定在一个圆板上,用N>10根等长皮筋分布在圆板周围把它吊起来的....哦,皮筋的具体数量和长度保密,因为这和四轴的震动情况有关,而敌特是能根据这些推算出我们这4轴的气动参数的啊......(看了啊莫某关于鸡密的贴子长了见识才考虑到的啊)

verystupid · 发表于 2009-9-10 13:55:39

将螺旋桨3叶换成2叶,取消浆夹连接电机,改为浆保护器,或者自己改装,使用ESKY的共轴电直中下部固定螺距浆的安装方式.
因为我觉得你的震动是由于横风导致螺旋桨浆叶的挥舞造成的.可以试试,不行的话就当我没说.其实我也是个新手,哈哈.

scj666 · 发表于 2009-9-12 10:19:43

好好学习!天天飞行!

flyunlimit · 发表于 2009-9-12 11:55:53

8楼的，没用过数码相机。
9楼的，神经过敏。

iamyanh · 发表于 2009-9-12 14:04:46

用高速陀螺，简单点的应该用可以了

csclz · 发表于 2009-9-12 15:18:27

数码相机没玩过几种，在用的是一个三洋的CG65，确定只在图片浏览及影像播放状态时才有AV输出，只要切换到镜头拍摄就回到本机屏幕显示，AV输出就关闭了，再切换到图片浏览则又开启AV输出，并关闭本机屏显。
难道大多数的数码相机都支持拍摄时AV输出吗？

flyunlimit · 发表于 2009-9-14 00:32:37

FX3是一直输出的。

RickyZhou · 发表于 2009-9-14 13:00:04

【14楼】 csclz

99%数码相机都支持拍摄时同时AV输出

feng_matrix · 发表于 2009-9-17 11:05:40

航拍影像稳定分两个方面：高频振动与低频晃动

低频晃动一般使用惯导稳定平台来解决，用IMU检测飞机姿态变化，并实时反馈补偿。更专业的在稳定平台内环中再加入POS系统，记录相机增稳后残余的实时姿态，并与拍摄装置时钟同步，提供给后期影像处理者补偿。

高频振动一般使用柔性减震装置来解决，比如【9楼】说的橡皮筋吊挂法，它相当于在相机与飞机间加了一个本震周期在数秒的低通滤波器，可以去除绝大多数高频机震。此法虽然廉价实用，但对飞机气动性能影响较大，低频晃动更加严重，航模上应用较多。专业航拍系统一般针对安装平台的固有振动周期，有频率针对性的在稳定平台上加装减震脚。

flyunlimit · 发表于 2009-9-17 12:04:26

机械范畴的低通滤波器！！

这个概念，今天学习到了。

feng_matrix · 发表于 2009-9-17 14:34:15

【18楼】 flyunlimit 飞行无极限

机械滤波器本来就应用广泛啊，日常生活中的多数减震系统都可理解为滤波器
比如汽车真皮座椅，如果奔驰车上只有木板凳坐，那PP是不是要经受很强的“高频震动”
所以火车票“软卧”比“硬卧”贵啊，因为人家滤波效果好啊，哈哈！

航拍影像高频震动寻求解决办法

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