小型无人机关键技术解析 无人机小型化成趋势.doc

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1、小型无人机关键技术解析无人机小型化成趋势　　随着上个月底大疆发布小型无人机Mavic，标志着整个无人机行业正式进入了小型化趋势中。然而想要在这一新兴趋势下领涨行业，着力剖析小型化无人机中的重要技术一定是从业者需要特别关注的信息之一。　　本期的智能内参，我们推荐来自广发证券的小型无人机报告，先抛个重要结论过过瘾：小型化是趋势，但云台不可简配。　　其中的道理将会在文中得到解答。以下为智能内参整理呈现的干货：　　技术要点在=“航拍”+“无人机”　　市面上的小型无人机产品均需要在悬停定位技术、避障技术、视觉跟随、图传技术等几方面进行重点打磨。下图为大疆Mavic和同级别产品的一个综合对比。　　　

2、　要对无人机航拍技术进行梳理，首先需要知道无人机航拍技术有哪几点。通常来看，无人机航拍技术其实可以简单地按照字面的“无人机”+“航拍”拆分为2点：　　（1）影像拍摄技术，也即成像以及图像处理技术；　　（2）无人机平台技术，主要指为航拍提供稳定的航拍环境的机身控制技术。　　影像拍摄技术：目前市场上的影像拍摄方案，都是对几个大品牌主流的摄像头模组的集成应用，无人机生产厂商在这一方面没有太多的技术空间，而且因为技术发展已经比较成熟，不同产品方案之间差距并不大。因此，本篇报告仅作简要介绍。　　无人机机载平台稳定技术：是指除了飞行导航、控制等无人机自身飞行技术以外，为无人机实现稳定航拍平台保障的相

3、关技术。这种技术是影响到成像质量最关键的因素。　　随着近几年智能手机的迅猛发展，智能手机相关技术得到了空前的发展，以触摸显示屏、处理器、摄像头模组等为突出代表的智能手机核心的硬件技术在大规模工业化需求的基础上不断地朝着低功耗、高性能、高集成的方向发展，在这一产业发展过程中，淘汰了大量落后技术产能，产品向索尼、三星等巨头企业不断集中。　　　　可以看到，不论在销量还是销售额，索尼凭借在移动端市场的出色表现，牢牢占据榜首。从总的品牌分布来看，前4名的企业占有了市场近75%的份额，市场分布较为集中。　　影响成像质量的参数　　在体现单个摄像头模组成像水平的技术参数方面，通常大家比较关心的是一些具体

4、、表观参数，比如像素数、光圈大小等，但是摄像头模组上影响成像质量的参数还有许多：单个像素尺寸、传感器技术、镜片组技术、ISP技术等。下面做一个简单的介绍。　　像素数/分辨率：像素数比如800万像素（3200&TImes;2400分辨率）、1300万像素（4208&TImes;3120分辨率）是目前摄像头模组技术中最经常被提到的概念，但是像素数其实并非决定图像清晰度的决定性因素。像素数仅决定一幅图像中有多少单位像素，也即放大后，图片能够展现的细节程度，但是每个细节以及整张照片的图像质量还取决于其他很多因素。　　至于现在比较火的“4K视频录制”概念，指的就是分辨率达到4096&TImes;2

5、160的影像拍摄能力，其实4K更新趋势主要来自于播放设备以及胶片拍摄设备，因为之前的播放设备高清标准为1920&TImes;1080分辨率，现在的4K像素水平是之前的4倍，面临着许多方面的挑战，同样，胶片拍摄将从原先耳朵35mm胶片升级到70mm，面临的是全行业标准设备的升级。但是4K分辨率的数字视频拍摄能力仅要求传感器达到1200w像素，以及能够与之匹配的图像处理能力，这一点行业内已经有成熟的配套解决方案（比如高通的SnapdragonFlight平台不仅支持4K录制，还支持4K的立体VGA录制），因此，也并不构成技术壁垒。　　光圈大小：光圈大小直接影响到通光量的多少，对于成像质量有较

6、大影响，目前，移动类消费电子的摄像头模组已经从f/2.4、f/2.2、f/2.0逐渐增大（数字越小，光圈越大），目前手机市场上也已经开始大面积出现f/1.8的摄像头模组了。　　光圈增大对于拍摄成像来说主要有两方面优势：1、提高弱光下画质；2、提高快门速度；3、减小景深。　　对于航拍应用来说，提高弱光下画质（夜景拍摄）以及提高快门速度（运动拍摄）都是很有必要的，而减小景深则在人像拍摄时能够较好的虚化背景，突出主体，这种需求对于目前以大景物对象拍摄为主要使用目的的无人机来说属于锦上添花的功能，但是对于自拍无人机来说，是十分必要的。比如主打自拍的Dobby无人机就采用的f/1.8光圈，而大疆的

7、精灵4则采用的f/2.8光圈。　　　　但是从现有行业技术水平以及产品策略上来看，光圈的提升也并不是没有代价的：　　1）、大光圈的进光量增大后，首先需要配套提高的是快门速度。在黑暗环境中，本来光线较弱，快门速度不需要提高很多即可保证拍摄质量。但是，在白天或者光线较强的环境下，考虑到无人机或者移动电子设备通常采用的是固定光圈，并不能调整到合适的小光圈，因此必须要将快门速度提高从而避免过度曝光，但从目前的技术水平来看，快门速度的提高还存在