जैसे-जैसे ड्रोन का उपयोग औद्योगिक निरीक्षण, लॉजिस्टिक्स, मानचित्रण और स्वायत्त नेविगेशन में बढ़ता जा रहा है, बाधा निवारण प्रणालियाँ यूएवी डिजाइन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बन गए हैं। इसमें शामिल कई घटकों में से, कैमरा लेंस यह इस बात में मौलिक भूमिका निभाता है कि कोई ड्रोन अपने आसपास के वातावरण को कितनी विश्वसनीयता से समझ सकता है।

यह लेख की भूमिका पर केंद्रित है। अल्ट्रा-वाइड-एंगल लेंस यह लेख ड्रोन बाधा निवारण प्रणालियों के बारे में बताता है और यह भी समझाता है कि वास्तविक दुनिया की उड़ान परिदृश्यों में ऑप्टिकल डिज़ाइन किस प्रकार पता लगाने के प्रदर्शन को प्रभावित करता है।

ड्रोन द्वारा बाधाओं से बचने में दृष्टि की भूमिका

अधिकांश दृष्टि-आधारित बाधा निवारण प्रणालियाँ आस-पास की वस्तुओं का पता लगाने, दूरी का अनुमान लगाने और पथ नियोजन में सहायता के लिए कैमरों पर निर्भर करती हैं। हवाई इमेजिंग या फोटोग्राफी के विपरीत, बाधा निवारण प्रणाली मुख्य रूप से अल्प-श्रेणी धारणाइसके लिए कैमरे को आसपास के वातावरण को यथासंभव अधिक से अधिक मात्रा में कैप्चर करने की आवश्यकता होती है।

इसी कारणवश, बाधा निवारण कैमरे आमतौर पर उपयोग करते हैं अल्ट्रा-वाइड-एंगल लेंसये लेंस मानक लेंसों की तुलना में व्यापक दृश्य क्षेत्र प्रदान करते हैं। व्यापक दृश्य क्षेत्र से ब्लाइंड स्पॉट कम होते हैं और सिस्टम को बाधाओं का पहले पता लगाने में मदद मिलती है, खासकर कम ऊंचाई या इनडोर उड़ान के दौरान।

अल्ट्रा-वाइड फील्ड ऑफ़ व्यू क्यों महत्वपूर्ण है?

एक बाधा से बचने वाला लेंस कवरेज और सटीकता के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है। अल्ट्रा-वाइड फील्ड ऑफ़ व्यू वाले लेंस एक ही फ्रेम में एक बड़े दृश्य को कैप्चर कर सकते हैं, जिससे वे दीवारों, पेड़ों, केबलों या इमारतों के किनारों जैसी आस-पास की संरचनाओं का पता लगाने के लिए उपयुक्त होते हैं।

हालांकि, अत्यधिक वाइड-एंगल ऑप्टिक्स से विरूपण और किनारे की छवि की गुणवत्ता में गिरावट जैसी चुनौतियां भी उत्पन्न होती हैं। ड्रोन नेविगेशन के लिए, नियंत्रित विरूपण और स्थिर एज प्रदर्शन ये आवश्यक हैं, क्योंकि गलत ज्यामिति स्थानिक निर्णय और बाधा के स्थान निर्धारण को प्रभावित कर सकती है।

बाधा से बचाव करने वाले लेंसों के लिए ऑप्टिकल डिज़ाइन संबंधी विचार

ड्रोन में बाधाओं से बचाव के लिए लेंस का चयन करते समय, इंजीनियर आमतौर पर कई ऑप्टिकल मापदंडों पर विचार करते हैं:

• दृश्य क्षेत्र (एफओवी): विस्तृत क्षैतिज और विकर्ण दृश्य क्षेत्र (FOV) से पर्यावरणीय जागरूकता में सुधार होता है।

• विरूपण नियंत्रण: कम विकृति अधिक सटीक दूरी अनुमान और वस्तु स्थिति निर्धारण में सहायक होती है।

• कॉम्पैक्ट संरचना: हल्का वजन और कम कुल ट्रैक लंबाई (टीटीएल) पेलोड वजन को कम करने में मदद करती है।

• छवि स्थिरता: फ्रेम में लगातार एक समान छवि गुणवत्ता विश्वसनीय विज़न एल्गोरिदम को सपोर्ट करती है।

• पर्यावरण संरक्षण: आउटडोर ड्रोन के लिए अक्सर धूल और नमी से बचाव करने वाले लेंस की आवश्यकता होती है।

इस तरह के लेंस वाईटी-6047पी-सी1अल्ट्रा-वाइड-एंगल ऑप्टिक्स और कॉम्पैक्ट मैकेनिकल संरचना के साथ डिजाइन किए गए ये ड्रोन, निकट-श्रेणी के ड्रोन विजन सिस्टम की इन आवश्यकताओं को पूरा करने के उद्देश्य से बनाए गए हैं।

सेंसर अनुकूलता और सिस्टम एकीकरण

बाधा निवारण लेंस आमतौर पर ऑटोमोटिव या औद्योगिक दृष्टि प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले CMOS इमेज सेंसर के साथ जोड़े जाते हैं। सेंसर जैसे कि एससी120एटीवाहन दृष्टि अनुप्रयोगों में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले ये उपकरण स्थिर छवि आउटपुट और विश्वसनीयता प्रदान करते हैं, जिससे वे कुछ यूएवी दृष्टि प्रणालियों के लिए भी उपयुक्त हो जाते हैं।

हालांकि ये सेंसर विशेष रूप से ड्रोन के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, लेकिन इनकी प्रदर्शन विशेषताओं के कारण इन्हें एकीकृत किया जा सकता है। औद्योगिक या स्वायत्त यूएवी प्लेटफॉर्मविशेषकर जहां मजबूती और सुसंगत आउटपुट को प्राथमिकता दी जाती है।

अनुप्रयोग परिदृश्य

अल्ट्रा-वाइड-एंगल बाधा निवारण लेंस आमतौर पर निम्नलिखित में उपयोग किए जाते हैं:

• आगे या नीचे की ओर आने वाली बाधाओं का पता लगाने वाले कैमरे

• इनडोर या कम ऊंचाई वाली स्वायत्त उड़ान

• संरचित वातावरण में संचालित होने वाले औद्योगिक ड्रोन

• स्वायत्त या अर्ध-स्वायत्त यूएवी के लिए नेविगेशन सहायता

इन परिस्थितियों में, लेंस का उद्देश्य सिनेमाई छवियां बनाना नहीं होता, बल्कि प्रदान करना होता है। पूर्वानुमानित और विश्वसनीय दृश्य इनपुट धारणा एल्गोरिदम के लिए।