双目避障加地形视觉，极飞发布植保无人机视觉系统「天目」

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2016 年以来，在航拍无人机市场，视觉避障几乎已经成为新一代航拍无人机的标配功能。而在行业无人机领域，这一能为无人机飞行提供额外安全保障的技术却还没得到广泛的应用。

本周二，极飞科技发布了「天目」（XCope）无人机视觉系统，这一技术可作为安全选配应用于极飞 10 月份发布的 P20 2017 植保无人机上，与极飞 SUPERX2 相配合为无人机增加视觉避障功能。这使得 P20 2017 成为目前市面上唯一拥有视觉避障功能的植保无人机（即便在今天大疆发布了 MG–1S 之后也是）。

双目避障和地形视觉

XCope 融合了双目避障和地形视觉模块，让无人机拥有环境感知能力，进一步提高无人机作业的安全性和可靠性。

双目避障

XCope 的双目避障基于视差原理，利用两只摄像头获取被测物体的两幅图像，通过计算图像对应特征点间的位置偏差来获取物体的三维信息，包括摄像头与物体的距离、视线内物体之间的距离等。XCope 能够感知水平 65°、距离 30 米范围内的物体，农田中常见的障碍物如倒伏的树木、生长过快的作物、新增的电线杆甚至横跨农田的电线，XCope 都能及时感知到。

在感知到障碍物存在时，无人机会根据航线情况，自动悬停或规避障碍继续作业。

就像 P20 已有的抗摔智能电池、防堵塞离心喷头等转为农田而生的设计一样，将已有的技术应用到条件严苛的农业领域，不仅仅是技术照搬这么简单。为了让双目避障技术能够适应农田作业条件和需要，极飞基于其无人机植保作业经验，对技术本身进行了许多落地化的优化和改进。

例如，极飞在 XCope 系统中使用了「风帘阻断技术」，利用高压风场来阻隔沙尘、农药雾滴等异物进入镜头，保证镜头清洁，从而确保光学设备在多尘、农药环境中持续正常工作。

 XCope 风帘阻断示意图

此外，由于夏季白天高温，虫害在夜间发生较多，植保作业经常需要在晚上进行，因此， XCope 系统具备夜视能力，基于主动近红外照射技术，在夜间作业时也能正常感知环境、有效地规避障碍物。

地形视觉

双目避障模块让植保无人机拥有了感知环境位置的能力，而地形视觉模块则让无人机可以不再依靠完全 GPS 信号获得位置和飞行信息。

「在使用地形视觉之前，能够为飞行器提供全天候导航的技术只有 GPS，而 GPS 和地磁罗盘信号很容易受到干扰，导致飞行事故。」极飞工程师说道。

而配备 XCope 之后，无人机在作业的过程中，即使遇到磁场干扰或者是突然丢失 GPS 信号的情况，也能精准悬停，甚至继续执行航线飞行。

又一块拼图

这次 XCope 的发布，也是极飞的无人机植保宏观布局在硬件上一次小小的补完。

今年 10 月的 XAAC 2016 年度大会上，极飞推出了地理信息服务，植保无人机用户可以直接基于高精度的位置信息生成作业航线并标记障碍物，P20 在此后的植保作业中将按照航线自动飞行。

但这种预先的航线规划在面对复杂多变的农田环境时，仍然存在难以避免的安全隐患。而 Xcope 视觉系统与极飞地理信息服务结合之后，不仅能大幅减少航线测绘的时间，同时能提升作业安全性，很大程度上弥补了这一「漏洞」。

可直接安装于 P20 2017 的 XCope 组件

离撒手不管的农田植保又近了一步

「如果无人机打药不能自动化，那跟喷壶打药没有本质区别，只是喷壶换成了飞机。」彭斌此前在 XAAC 2016 上说的这句话，能很大程度上总结极飞的研发方向——更高程度的自动化，更高的效率和精准度，用机器解放人力。

目前，极飞做到了全自主飞行控制，不再需要飞手站在田边遥控；RTK 精准导航和动态变量喷洒，让喷洒的精确度达到甚至超过人工；如今加上视觉环境感知，再次提升了无人机作业的安全性，进一步减少了对人工监督的依赖。

极飞继续按照这各方向走下去，农民伯伯撒手不管，靠「奴役」无人机种地的日子，好像可以开始期待了？

编辑：陈凯文

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