前面两篇分别介绍了几种主流光学成像的原理，顺带撸了撸国际市场上现有的玩家，那这篇主要是笔者对于作业效率，作业条件和数据质量的一些思考和比较，欢迎大家一起交流讨论. 本节主要就双目，单目，镜头+线激光等原理设备的作业效率，仪器价格，优缺点，对光源的依赖、水质的考虑等各方面的因素做个对比。之前有好几个客户非常关心这方面的问题，尽量用这篇文章去阐述解释这些问题。 如果纯粹的从传感器来分析，影响扫测效率主要有三大因素：传感器的视场角、传感器离目标物的探测距离和载体移动的速度。
双目的视场覆盖是要比单目广一些，但是两个双目的图像大部分是重叠的，所以其实扩大的视场非常有限，如Observer的单摄像头基本可以做到59度（垂直）X68度（水平）的视场角。IVM的双目摄像头可以做到63.8度（垂直）X79.2度（水平）。Blue Atlas的多目摄像头的方案，由于跟载体高度结合的整体的方案，多摄像头的视场角垂直方向可以达到80度，最远两个摄像头的距离约为0.8m，在距离1.5m的视场的覆盖距离约为3.3m。而Blue Atlas载体在自动导航的模式下载体的移动的距离约为50m每分钟，可以在此模式下抵抗2.5节的水流。 图1 ｜ 双目视场角示意图 这个问题是目前限制水下光学探测的最大的一个因素，由于可见光在水中的衰减极快，只有蓝绿光波段（450nm-570nm）的波长在水中传播衰减较小，所以水下探测多以声学探测为主。这也使得光学探测的距离一直停留在很短的距离范围内，即便使用衰减较小指向性较好的蓝绿激光做水下探测，理想条件下也基本只能覆盖到20m的距离。再加上浑浊度，光污染等的影响，这使led光源做摄影测量的距离就更短了。做摄影测量的时候也要选择光源情况，目前有两种，一种是闪光灯光源，一种是常亮光源。两种在水下探测的时候各有优缺点。可以看看下面视频里的大佬是怎么分析的。 视频1 ｜ 摄影测量实测分析 一般闪光灯的瞬时亮度会比常亮光源要强，在拍摄照片的瞬间可以增加探测的距离，这点在摄影测量里非常友好，但是如果还要综合考量录一段视频的话，那常亮灯会是更好的选择。像IVM的系统就是采用了闪光灯的模式进行摄影测量，而Blue Atlas的Sentinus为了更好的录制视频，采用了常亮的光源。 如果靠高功率来实现足够的亮度，那么常亮光源的能耗会很高，同时对续航影响很大，使用时长会大打折扣。如果靠距离近来维持亮度，拍小物件也许问题不大，但对大目标就力不从心。灯靠得太近，离灯近的地方会特别亮，离灯远的地方会特别暗，光比太大影响拍摄。而闪光则是解决这些问题，功率不大但瞬时亮度很高，可达常亮光源的数十倍甚至数百倍。因为亮度足够可以远离被摄物从而达到均匀照明，整个照片细节会更加丰富。所以闪光灯会在一定程度上解决拍摄距离的问题，从而更加的适合于摄影测量。不过在水质较差的情况下，增加的拍摄距离也是非常的有限。这点是最直接影响到扫测效率的，一般的载体要求的是稳定，能抵抗一定的流速，在这个基础上增加载体移动的速度，这点和载体本身的设计和动力总成有着很大的关联性。一般来说，光学探测成图的载体都是在ROV上，所以一个好的ROV载体外加一个好的操作手便成为了载体的表现的关键。不同于常规的ROV，Blue Atlas的Sentinus具有14个推进器，运用框架式的结构，可以实现多种动力模式的扫测，横向的移动可以很好的对目标物扫测。 视频2｜ 搭载光学探测成图的ROV对目标物进行侧扫 Voyis的Insight Laserscan是开角为50度的线激光结构光，线阵每条发出2000个激光点，每条线可以产生2000多个数据，通过载体的移动和姿态的拼接，由线组成面。 此扫描效率为载体匀速横向移动的理论值，实际运用过程中，由于会来回扫测拼接，特别是目标物不平整的情况和水流急的情况，容易出现漏扫，如果形成三维模型的话也是需要回来补扫漏点，所以基本都达不到理论值的效率。此扫测效率只做对比参考，而且载体的操纵速度在人为手动操控的情况下效率会大大降低，远不如自动导航扫测模式的效率。假设扫测的模式都是侧着扫，那么其实只需要关心的就是垂直向的开角，下表是距离载体不同距离情况下扫测覆盖的对比，以下表格中，统一假设载体的移动距离为50m/min。下表中计算的扫测面积只是从理论上推导，只是为了对比效率，与实际扫测效率会有较大的差距。表格1 ｜ 侧扫效率实测分析
- Blue Atlas Sentinus>IVM Hydro300>Voyis Observer&Nova>>Voyis Insight Pro
- 作业成本（考虑外围传感器加载体，载体按70w中小观察型国产ROV举例）
Blue Atlas Sentinus<Voyis Observer&Nova < IVM Hydro300< Voyis Insight Pro - Voyis Insight Pro<Voyis Observer&Nova< IVM Hydro300<Blue Atlas Sentinus
- Blue Atlas Sentinus> Voyis Insight Pro>IVM Hydro300>Voyis Observer&Nov
吹了这么多，基于对几种模式的综合考量和对未来水下光学探测的技术判断，为了不打嘴炮，我司购买了Blue Atlas的Sentinus的样机来验证自己的商业逻辑，样机将在九月份到货，届时也欢迎感兴趣的朋友联系我司人员进行预约试用。www.52ocean.cn);background-position: 0% 0%;background-repeat: repeat-y;background-size: 100.733%;background-attachment: scroll;line-height: 1.6;" mpa-from-tpl="t">
www.52ocean.cn);background-position: 0% 0%;background-repeat: repeat-y;background-size: 100.733%;background-attachment: scroll;line-height: 1.6;" mpa-from-tpl="t">
| 
