为什么相机需要“同步控制”
我们都知道，在飞行过程中，无人机会向斜置相机的五个镜头发出触发信号。五个镜头理论上应该绝对同步曝光，然后同时记录一个POS信息。但在实际操作过程中，我们发现无人机发出触发信号后，五个镜头无法同时曝光。为什么会这样？
飞行后我们会发现，不同镜头采集到的照片总容量一般是不同的。这是因为在使用相同的压缩算法时，地面纹理特征的复杂程度会影响照片的数据大小，进而影响相机的曝光同步。
不同的纹理特征
特征的纹理越复杂，相机需要求解、压缩和写入的数据量越大，完成这些步骤所需的时间就越多。如果存储时间达到临界点，相机将无法及时响应快门信号，曝光动作滞后。
如果两次曝光之间的间隔时间小于相机完成拍摄周期所需的时间，则相机会因为不能及时完成曝光而误拍照片。因此，在操作过程中，必须使用相机同步控制技术来统一相机的曝光动作。
同步控制技术研发
之前我们发现软件中的AT后，五个镜头在空中的位置误差有时会很大，相机之间的位置差居然可以达到60~100cm！
不过我们在地面测试的时候发现，摄像头的同步性还是比较高的，响应非常及时。研发人员很困惑，为什么AT方案的姿态和位置误差这么大？
为了查明原因，在DG4pros开发之初，我们在DG4pros相机中加入了反馈定时器，用于记录无人机触发信号与相机曝光的时间差。并在以下四种场景中进行了测试。
场景A：相同的颜色和纹理
场景A：相同的颜色和纹理
场景C：相同的颜色，不同的纹理
场景D：不同的颜色和纹理
测试结果统计表
结论：
对于色彩丰富的场景，相机做拜耳计算和写入所需的时间会增加；而对于线条较多的场景，图像高频信息过多，相机压缩所需的时间也会增加。
可以看出，如果相机采样频率低，纹理简单，相机响应及时；但是当相机采样频率高，纹理复杂时，相机响应时差会大大增加。而且随着拍照频率的进一步提高，相机最终会漏拍照片。
相机同步控制原理
针对以上问题，Rainpoo在相机中加入了反馈控制系统，以提高五颗镜头的同步性。
该系统可以测量无人机发送触发信号与每个镜头的曝光时间之间的时间差“T”。如果五个镜头的时间差“T”在允许范围内，我们认为这五个镜头是同步工作的。如果五个镜头的某个反馈值大于标准值，控制单元会判断相机有大的时差，在下一次曝光时，镜头会根据差值进行补偿，最后五个镜头同步曝光，时差始终在标准范围内。
同步控制在PPK中的应用
控制相机同步后，在测绘工程中，可以使用PPK来减少控制点的数量。目前斜摄像头和PPK的连接方式有3种：
| 1 | 五个镜头之一与 PPK 相关联 |
| 2 | 所有五个镜头都连接到 PPK |
| 3 | 使用相机同步控制技术将平均值反馈给PPK |
这三个选项中的每一个都有优点和缺点：
| 1 | 优点很简单，缺点是PPK只代表一个镜头的空间位置。如果五个镜头不同步，就会造成其他镜头的位置误差比较大。 |
| 2 | 优点也简单，定位准确，缺点是只能针对特定的差分模块 |
| 3 | 优点是定位准确，通用性强，支持各类差分模块。缺点是控制比较复杂，成本相对较高。 |
目前有一款使用100HZ RTK/PPK板的无人机。板载Ortho相机，实现1：500地形图免控点，但该技术无法实现倾斜摄影的绝对免控点。因为五个镜头本身的同步误差大于差动的定位精度，所以如果没有高同步的斜面相机，高频差是没有意义的……
目前这种控制方式是被动控制，只有在相机同步误差大于逻辑阈值后才会进行补偿。因此，对于纹理变化较大的场景，肯定会出现大于阈值的个别点误差。在下一代 Rie 系列产品中，Rainpoo 开发了一种新的控制方法。与目前的控制方式相比，相机同步精度至少可以提高一个数量级，达到ns级！
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