Analyse d\u00e9taill\u00e9e de la technologie utilis\u00e9e par la nouvelle g\u00e9n\u00e9ration d’outils sophistiqu\u00e9s de cartographie a\u00e9rienne<\/p>\n

\nBy <\/span>
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\n $\"Malek$
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\n Malek Murison<\/a>
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\njanvier 24, 2024<\/strong>\n<\/div>\n<\/div>\n
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Dans de nombreux secteurs, les drones r\u00e9volutionnent les m\u00e9thodes traditionnelles de collecte de donn\u00e9es et permettent aux professionnels de travailler de fa\u00e7on plus rapide, efficace et s\u00e9curis\u00e9e. Il y a dix\u00a0ans, l’id\u00e9e d’un robot volant qui file dans le ciel et prend des photos relevait davantage de la science-fiction que de la r\u00e9alit\u00e9. Aujourd’hui, les professionnels de l’agriculture, de la construction, des lev\u00e9s topographiques et de la surveillance environnementale utilisent tous la technologie DJI pour produire des cartes et des mod\u00e8les de terrain d\u00e9taill\u00e9s.<\/span><\/p>\n
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Les drones sont devenus des outils incontournables pour la cartographie et les lev\u00e9s a\u00e9riens, et vous connaissez sans doute d\u00e9j\u00e0 le processus\u00a0: votre UAV vole \u00e0 grande vitesse le long d’un itin\u00e9raire pr\u00e9d\u00e9fini, prenant des photos \u00e0 intervalles r\u00e9guliers et \u00e0 une altitude constante. Les photos sont ensuite assembl\u00e9es \u00e0 l’aide d’un logiciel intelligent<\/a> pour former des cartes pr\u00e9cises. <\/span><\/p>\n
Dans cet article, nous allons analyser plus en d\u00e9tail la technologie sous-jacente et examiner une caract\u00e9ristique majeure qui distingue les drones de cartographie professionnels des autres\u00a0: la pr\u00e9sence d’un obturateur m\u00e9canique. <\/span><\/p>\n
Qu’est-ce qu’un obturateur m\u00e9canique\u00a0? En quoi diff\u00e8re-t-il des autres types d’obturateur\u00a0? Et pourquoi joue-t-il un r\u00f4le si important dans la collecte de photographies a\u00e9riennes de haute qualit\u00e9\u00a0<\/a>? C’est parti\u00a0!<\/span><\/p>\n
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Analyse d\u00e9taill\u00e9e du fonctionnement des appareils CMOS<\/h2>\n
Pour comprendre pourquoi les obturateurs m\u00e9caniques sont si importants pour les applications de cartographie et de lev\u00e9 topographique, revenons un peu en arri\u00e8re afin d’\u00e9tudier le fonctionnement des appareils photo (et des drones).<\/span><\/p>\n
Lorsque la lumi\u00e8re p\u00e9n\u00e8tre dans un appareil photo ou une cam\u00e9ra, elle est captur\u00e9e par un capteur d’images compos\u00e9 de millions de pixels minuscules. Ces pixels sont fabriqu\u00e9s dans un mat\u00e9riau appel\u00e9 semi-conducteur \u00e0 oxyde m\u00e9tallique compl\u00e9mentaire (CMOS). Lorsque la lumi\u00e8re atteint le CMOS, elle cr\u00e9e une d\u00e9charge \u00e9lectrique qui sert \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer l’image.<\/span><\/p>\n
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Quid de l’obturateur\u00a0? L’obturateur contr\u00f4le la dur\u00e9e d’exposition du CMOS \u00e0 la lumi\u00e8re. Si l’obturateur est ouvert, la lumi\u00e8re p\u00e9n\u00e8tre dans l’appareil photo et atteint le CMOS. Lorsque l’appareil prend une photo, l’obturateur s’ouvre temporairement, ce qui permet \u00e0 la lumi\u00e8re d’atteindre le CMOS et de cr\u00e9er une image. <\/span><\/p>\n
Qu’est-ce q’un obturateur m\u00e9canique et en quoi diff\u00e8re-t-il des autres<\/h2>\n
Il existe plusieurs types d’obturateur, qui exposent les pixels du CMOS \u00e0 la lumi\u00e8re d’une mani\u00e8re diff\u00e9rente. <\/span><\/p>\n
Commen\u00e7ons par l’obturateur m\u00e9canique<\/strong>, le type pr\u00e9f\u00e9r\u00e9 des professionnels de la cartographie, int\u00e9gr\u00e9 au nouveau capteur du Mavic\u00a03\u00a0Enterprise<\/span><\/span><\/a>, Phantom\u00a04 RTK<\/a><\/span> et Zenmuse\u00a0P1<\/a>. <\/span><\/span><\/p>\n
Les obturateurs m\u00e9caniques permettent d’exposer l’int\u00e9gralit\u00e9 de l’image du capteur \u00e0 la lumi\u00e8re en une seule fois. Cela signifie que chaque pixel repr\u00e9sente exactement le m\u00eame moment d’exposition. Comme nous le verrons bient\u00f4t, cette notion de temps est essentielle. Il est plus logique de r\u00e9fl\u00e9chir \u00e0 la fa\u00e7on dont les obturateurs m\u00e9caniques fonctionnent par rapport aux obturateurs \u00e9lectroniques<\/strong> ou aux obturateurs roulants<\/strong>.<\/span><\/p>\n
$\"Mechanical$ <\/p>\n
Les obturateurs \u00e9lectroniques diff\u00e8rent en ce sens o\u00f9 ils exposent le capteur d’image \u00e0 la lumi\u00e8re, une ligne de pixels \u00e0 la fois. Les obturateurs \u00e9lectroniques utilisent le capteur de la cam\u00e9ra pour contr\u00f4ler l’exposition \u00e0 la lumi\u00e8re et exposer progressivement les pixels de haut en bas. Cela signifie que les obturateurs \u00e9lectroniques disposent en r\u00e9alit\u00e9 d’un court d\u00e9lai entre le haut et le bas de l’image. La plupart du temps, ce n’est pas un probl\u00e8me, mais lorsque la prise de vue est r\u00e9alis\u00e9e en mouvement, ces types d’obturateur peuvent provoquer ce que l’on appelle un vacillement\/effet Jello<\/strong>, un type de distorsion d’image typique lors de la prise de vue de cibles en mouvement (ou lorsque la cam\u00e9ra elle-m\u00eame se d\u00e9place \u00e0 grande vitesse, comme c’est le cas lors d’un vol de cartographie par drone). <\/span><\/p>\n
Pour r\u00e9sumer, un obturateur m\u00e9canique expose simultan\u00e9ment chaque pixel du capteur de votre cam\u00e9ra ou appareil photo. Les obturateurs \u00e9lectroniques exposent les pixels \u00e0 la lumi\u00e8re, une ligne \u00e0 la fois. Mais pourquoi est-ce important dans le contexte d’un lev\u00e9 topographique a\u00e9rien\u00a0? <\/span><\/p>\n
La pr\u00e9cision est essentielle pour les g\u00e9om\u00e8tres professionnels. Comme les obturateurs roulants et \u00e9lectroniques peuvent provoquer une distorsion de l’image en mouvement, ils ne sont pas adapt\u00e9s pour les missions de cartographie. M\u00eame le plus petit \u00ab\u00a0effet Jello\u00a0\u00bb d’un obturateur roulant peut d\u00e9sorienter votre logiciel de cartographie, r\u00e9duisant alors la pr\u00e9cision des mesures.<\/span><\/p>\n
Un obturateur m\u00e9canique est-il n\u00e9cessaire pour les missions de cartographie ?<\/h2>\nLe travail des g\u00e9om\u00e8tres professionnels est g\u00e9n\u00e9ralement jug\u00e9 sur sa pr\u00e9cision. De nombreux drones sont d\u00e9sormais associ\u00e9s \u00e0 la technologie RTK<\/a> et fournissent des mesures avec une pr\u00e9cision de l’ordre du centim\u00e8tre, qui ne laisse aucune place aux images de mauvaise qualit\u00e9 inexploitables. L’utilisation d’un drone \u00e9quip\u00e9 d’un obturateur m\u00e9canique offre la meilleure qualit\u00e9 d’image possible et r\u00e9duit le risque du redoutable effet Jello. L\u00e0 o\u00f9 les syst\u00e8mes d’obturateur \u00e9lectronique ou roulant introduisent un flou de mouvement, les obturateurs m\u00e9caniques l’emp\u00eachent de se produire. Le risque de distorsion serait minime si la cam\u00e9ra et sa cible \u00e9taient toutes les deux statiques. Cependant, si vous souhaitez exploiter tout le potentiel des drones, vous avez besoin d’un obturateur optimal pour prendre des photos \u00e0 partir d’une plateforme mobile. <\/span><\/p>\n
$\"Mechanical$ La Zenmuse P1 et son obturateur m\u00e9canique<\/span><\/p>\n
Plusieurs plateformes d’entreprise DJI sont \u00e9quip\u00e9es d’obturateurs m\u00e9caniques parfaits pour la cartographie et les lev\u00e9s topographiques. Notamment\u00a0: <\/span><\/p>\n
Phantom\u00a04\u00a0RTK<\/a><\/h3>\n
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Le Phantom 4\u00a0RTK est dot\u00e9 d’un module RTK int\u00e9gr\u00e9 qui fournit des donn\u00e9es pr\u00e9cises au centim\u00e8tre pr\u00e8s et r\u00e9duit la d\u00e9pendance aux points au sol pendant les missions de lev\u00e9. Son capteur CMOS d’1\u00a0pouce et d’une r\u00e9solution de 20\u00a0m\u00e9gapixels est dot\u00e9 d’un obturateur m\u00e9canique pour \u00e9liminer le risque de flou de l’obturateur roulant. <\/span><\/p>\n
Mavic\u00a03 Enterprise<\/a><\/h3>\n
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Le Mavic\u00a03 Enterprise (M3E) est une plateforme compacte et portable dot\u00e9e de capacit\u00e9s r\u00e9volutionnaires pour les professionnels du lev\u00e9 topographique<\/a>. Outre son module RTK qui permet d’obtenir des cartographies au centim\u00e8tre pr\u00e8s, le M3E est dot\u00e9 d’un capteur CMOS 4\/3 grand-angle de 20\u00a0MP et d’un obturateur m\u00e9canique. <\/span><\/p>\n
Le M3E permet d’atteindre de nouveaux sommets en mati\u00e8re de cartographie et d’efficacit\u00e9 lors des missions gr\u00e2ce \u00e0 son intervalle de prise de vue de 0,7\u00a0seconde. Un intervalle plus court entre les prises de vue permet de r\u00e9duire consid\u00e9rablement la dur\u00e9e du lev\u00e9 topographique. <\/span><\/p>\n
Le M3E est \u00e9galement performant dans des conditions de faible luminosit\u00e9. Sa cam\u00e9ra grand-angle utilise des pixels de 3,3\u00a0\u03bcm ainsi qu’un logiciel optimis\u00e9 pour les conditions de faible luminosit\u00e9. Votre fen\u00eatre op\u00e9rationnelle n’a jamais \u00e9t\u00e9 aussi large. <\/span><\/span><\/p>\n
Matrice 300\u00a0RTK et Zenmuse\u00a0P1<\/a><\/h3>\n
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Le capteur Zenmuse\u00a0P1 est l’\u00e9quipement de photogramm\u00e9trie phare de DJI. Il int\u00e8gre un capteur plein format de 45\u00a0MP avec des objectifs \u00e0 focale fixe interchangeables sur une nacelle stabilis\u00e9e \u00e0 3\u00a0axes.<\/span><\/p>\n
Sa taille de pixels de 4,4\u00a0\u03bcm produit des images \u00e0 faible bruit et haute sensibilit\u00e9, tandis que son module\u00a0RTK et ses intervalles de 0,7\u00a0seconde entre les prises de vue permettent de r\u00e9aliser des missions de relev\u00e9s extr\u00eamement efficaces. <\/span><\/p>\n
Le Zenmuse\u00a0P1 est \u00e9galement \u00e9quip\u00e9 d’un obturateur m\u00e9canique et du syst\u00e8me TimeSync\u00a02.0 de DJI, qui synchronise l’heure entre les modules \u00e0 la microseconde pour garantir des donn\u00e9es pr\u00e9cises au centim\u00e8tre pr\u00e8s et une orientation en temps r\u00e9el. <\/span><\/p>\n
Le Zenmuse\u00a0P1 est exclusivement compatible avec le DJI\u00a0M300<\/a><\/span>.<\/span><\/p>\n
Choix du meilleur drone pour la cartographie et les lev\u00e9s topographiques a\u00e9riens<\/h2>\n
Si vous recherchez le drone id\u00e9al pour les applications de cartographie et de relev\u00e9, nous vous recommandons de choisir un appareil dot\u00e9 d’un obturateur m\u00e9canique. C’est de loin la meilleure fa\u00e7on d’\u00e9liminer le risque de roulement de l’obturateur ou l’effet Jello. Avec le Phantom 4\u00a0RTK, le M3E et le capteur Zenmuse\u00a0P1, vous pouvez entreprendre des missions de relev\u00e9s dynamiques, avec la certitude que vos photos (ainsi que les cartes et mod\u00e8les qu’elles g\u00e9n\u00e8rent) seront extr\u00eamement claires et pr\u00e9cises. <\/span><\/p>\n
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Qu’est-ce q’un obturateur m\u00e9canique et en quoi diff\u00e8re-t-il des autres<\/h2>\nIl existe plusieurs types d’obturateur, qui exposent les pixels du CMOS \u00e0 la lumi\u00e8re d’une mani\u00e8re diff\u00e9rente. <\/span><\/p>\n