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技术标准规范#相机#标准

无人机相机标准

消费与专业双轨并行:无人机相机标准的破局与待解 当大疆创新2024年发布的DJI Neo把1/2英寸传感器、117.6°广角镜头做成口袋无人机的标配,当新一代Mini 5 Pro可以输出10位4:2:0的HLG Log视

概念定义

无人机相机标准是国内现行有效,2020年实施的国家级推荐性标准GB/T 39612-2020,对航摄无人机相机动态范围、标定误差及成图精度等指标提出明确要求的标准。

消费与专业双轨并行:无人机相机标准的破局与待解

当大疆创新2024年发布的DJI Neo把1/2英寸传感器、117.6°广角镜头做成口袋无人机的标配,当新一代Mini 5 Pro可以输出10位4:2:0的HLG Log视频满足专业创作者的后期需求,普通用户可能不会注意到,这些参数背后,正藏着无人机行业一个长期被忽略的核心议题:无人机相机该用什么标准来规范?

很长一段时间里,无人机产业的标准焦点都落在飞行安全、空域管理上:从欧盟的UAS分类等级到国内的无人机实名登记,绝大多数规则都围绕“怎么飞”展开,对“拍出来怎么样”“能不能用”的规范,直到近年才开始破冰。而市场端的快速变化,已经把标准落地的需求推到了台前——2023年国内消费无人机市场出货量突破1200万台,行业应用无人机市场规模突破1000亿元,其中航测测绘、文旅宣传、应急测绘等超过7成的应用场景,核心输出就是无人机相机采集的影像数据,相机性能不规范,整个下游应用的根基就不稳。

目前国内唯一针对航摄无人机出台的国家级推荐标准,是2020年实施的《GB/T 39612-2020 无人机航摄安全作业基本规范》,这份最早把相机性能纳入强制要求的文件,至今仍是专业航摄领域的核心参考依据。翻开这份标准的技术要求就能发现,规则制定者从一开始就抓住了航摄作业的核心痛点:标准明确要求,用于航摄的无人机相机动态范围必须≥8bit,主点标定误差必须控制在10μm以内——这两个指标直接决定了航测成果的精度。动态范围不够,在逆光、大高差的航摄场景中就会丢失明暗细节,导致后续空三加密无法识别连接点;主点标定误差偏大,最终成图的地理坐标偏差就会突破作业要求。

标准还对后续成图精度做了链路式的约束:在1:500比例尺成图的作业要求中,区域网布点的基线跨度不能超过12条基线,最终平面中误差必须控制在0.2米以内,空三加密环节的相对定向残差不能超过0.5个像素。这些要求本质上都是给相机性能上了“枷锁”:如果相机本身的分辨率、畸变控制不达标,哪怕飞手操作完全合规,最终也达不到标准要求。放在10年前,这个要求其实不低——当时很多入门航测无人机用的相机还是消费级卡片机改的,动态范围大多刚好卡在8bit的及格线,主点标定更是很多小厂商不会做的工序,GB/T 39612-2020出台后,直接淘汰了一大批不符合要求的航摄设备,梳理了专业航摄市场的秩序。

但问题随之而来:这套针对专业航摄制定的标准,能套在现在爆炸式增长的消费无人机身上吗?

在大疆DJI Neo的参数页上,我们能清晰看到它搭载的就是1/2英寸影像传感器,动态范围刚好满足GB/T 39612的最低要求,而定位消费级旗舰的Mini 5 Pro,已经可以支持最高10位4:2:0的H.265视频编码,不管是动态范围还是色彩采样,都远高于专业航摄标准的8bit最低要求。这其实反映了当前市场的一个错位:消费无人机的影像性能已经在内卷中超越了早年专业标准的入门要求,但是不同场景对相机的需求天差地别,普通用户拍网红打卡vlog,不需要主点标定误差低于10μm,但是做不动产测绘的企业,没有这个精度的相机,出来的成果就不被国土部门认可。

另一个错位出现在出口市场。欧盟早在2024年全面实施了无人机C类分类标准,DJI Neo明确标注了自己符合欧盟C0分类要求,这是对无人机整体重量、飞行安全的分类,但欧盟至今也没有出台专门针对无人机相机性能的统一标准,不同欧盟国家对航摄影像的精度要求各不相同,导致很多中国无人机厂商出口时,只能针对不同国家的项目要求重新调整相机标定,增加了大量不必要的成本。

更值得关注的是,标准的缺失正在给行业埋雷。我们接触过不少做县域应急测绘的企业,他们告诉我们,汛期应急的时候,经常会征用当地飞手的消费无人机快速获取灾区影像,但是因为不同无人机相机的内参没有统一标准,影像导入专业软件后经常出现空三失败,本来就是争分夺秒的应急,还要花几个小时重新校正相机参数,错过了最佳救援时机。还有一些城市做文旅VR全景采集,不同项目用不同无人机拍出来的素材,色彩偏差能达到20%以上,拼接到一起之后整体观感极差,最后只能重新拍摄,浪费了大量人力物力。

那么,无人机相机标准接下来该往哪里走?从现在产业实践来看,走双轨差异化路线已经是行业共识:针对专业应用领域,需要在现有GB/T 39612-2020的基础上,细化不同应用场景的相机标准——比如航测1:2000大比例尺成图,就需要比1:5000更小的主点标定误差,动态范围也需要提高到10bit,现在消费级产品都已经普及10bit采样,专业标准没有理由还停留在8bit的要求上。针对消费级无人机,其实不需要对精度做强制要求,但需要建立统一的参数公示标准:现在很多厂商宣传自己的相机像素能到4800万,实际是插值出来的,原生像素只有1200万,还有的厂商不标注色彩采样深度,普通用户买回去之后才发现拍不了Log后期,标准应该要求厂商统一公示原生像素、动态范围、色彩采样、畸变参数这些核心指标,避免虚假宣传,保护消费者权益。

回到我们最开始看到的产品参数:大疆Neo在空旷无干扰环境下的图传距离是6公里,符合国内SRRC、MIC和欧盟CE三个不同地区的标准要求,但是机身只标了22GB机载内存,没有对相机标定误差做标注,这其实就是当前行业现状的缩影:飞行相关的标准已经越来越完善,但是相机这个无人机最核心的功能部件,标准的脚步还是慢了市场半步。

中国作为全球最大的无人机生产国,消费无人机占全球市场份额超过70%,专业航测无人机占比超过60%,我们有足够的产业基础来推动无人机相机标准的完善。未来不管是国家标准细化,还是行业团体标准出台,核心都要跟上产业变化:不能用专业标准卡死消费级产品的创新,也不能没有标准让劣币驱逐良币,让不同场景的无人机相机都有规可依,才是支撑低空经济起飞的核心底座。

编辑人:工维安信·适航官

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最后更新:2024-12-01

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