“N” for Night Vision
The Zenmuse H20N integrates starlight sensors1 into its zoom and wide-angle cameras. Pair this with dual zoom thermal cameras and a laser rangefinder, and you have a versatile hybrid payload that rises to the occasion.

DJI Zenmuse H20N – professionaalne öövaatluse ja termokaameratega multisensor-süsteem

DJI Zenmuse H20N on professionaalne multisensor-kaamerasüsteem, mis on loodud eelkõige öisteks, vähese valgusega ja termograafilist analüüsi nõudvateks droonioperatsioonideks. H20N ühendab ühte stabiliseeritud kaameramoodulisse starlight-tehnoloogiaga lainurkkaamera, suure suumivahemikuga öövaatluskaamera, kaks erineva vaateväljaga termokaamerat ning laserkaugusmõõtja. Selline kombinatsioon võimaldab operaatoril ühe lennu jooksul saada nii laia ülevaate, vaadelda kaugemaid detaile, tuvastada soojusallikaid kui ka mõõta sihtmärgi kaugust.

DJI Zenmuse H20N on mõeldud professionaalsetesse töövoogudesse, kus tavapärasest päevavalguskaamerast ei piisa. Süsteemi tugevuseks on just töötamine keerulistes valgustingimustes: lainurk- ja suumkaamera kasutavad vähese valguse jaoks optimeeritud starlight-sensoreid, samal ajal kui kaks termokaamerat võimaldavad jälgida temperatuurierinevusi ja soojusallikaid ka täielikus pimeduses.

H20N sobib seetõttu infrastruktuuri kontrollimiseks, elektrivõrkude ja tööstusrajatiste inspekteerimiseks, otsingu- ja päästeoperatsioonideks, öiseks vaatlustööks ning teisteks professionaalseteks ülesanneteks, kus visuaalne, termiline ja kaugusinfo peavad olema kiiresti ühelt platvormilt kättesaadavad.

Starlight-öövaatlus vähese valgusega keskkondades

N-täht mudelinimes DJI Zenmuse H20N viitab Night Vision ehk öövaatluse võimekusele. Nii lainurk- kui ka suumkaamera kasutavad sensoreid, mis on spetsiaalselt optimeeritud vähese valgusega töötamiseks.

DJI andmetel võimaldab süsteem selge tähistaeva tingimustes eristada inimesi ja sõidukeid kuni ligikaudu 150 meetri kauguselt. Tegelik vaatlusulatus sõltub siiski alati ümbritsevast valgusest, ilmast, sihtmärgi kontrastsusest, kaamera seadistustest ja muudest keskkonnateguritest.

Starlight-tehnoloogia eesmärk on võimaldada nähtava valguse kaameral töötada olukordades, kus tavaline päevakaamera annaks juba väga tumeda või mürarikka kujutise. See on oluline näiteks öistel patrullidel, rajatiste kontrollimisel, otsingutöödel või piirkondades, kus kunstlikku valgustust pole võimalik kasutada.

4 MP öövaatluse suumkaamera

DJI Zenmuse H20N suumkaamera kasutab 1/1,8-tollist CMOS-sensorit efektiivse 4-megapikslise lahutusvõimega. Objektiivi tegelik fookuskaugus on 6,8–119,9 mm, mis vastab ligikaudu 32,7–574,5 mm fookuskaugusele 35 mm formaadis.

Objektiivi ava muutub vahemikus f/1.6 kuni f/11. Laiemas otsas kasutatav f/1.6 ava on vähese valgusega töötamisel oluline, sest suurem ava võimaldab sensorini jõuda rohkem valgust.

DJI positsioneerib süsteemi 20× optilise ja kuni 128× maksimaalse suumiga öövaatluslahendusena. See võimaldab uurida kaugemal asuvaid objekte ilma drooni alati neile vahetult lähemale lennutamata.

Professionaalses kasutuses on selline suum eriti praktiline kõrgete rajatiste, mastide, elektriliinide, tööstusseadmete või muude raskesti ligipääsetavate objektide vaatlemisel.

Kõrge ISO-tundlikkus öisteks operatsioonideks

DJI Zenmuse H20N suumkaamera ISO-vahemik ulatub nii foto kui ka video puhul väärtuseni ISO 102 400.

Kõrge maksimaalne tundlikkus annab kaamerale võimaluse töötada keskkonnas, kus valgust on väga vähe. Samas tuleb arvestada, et ISO suurendamine võib suurendada ka pildimüra, mistõttu kasutatakse H20N Night Scene režiimis täiendavaid töötlus- ja müravähendusfunktsioone.

Öörežiimis saab videos kasutada pikemaid säriaegu kui tavapärases videorežiimis. Kui täiustatud müravähendus on sisse lülitatud, ulatub elektroonilise katiku säriaeg kuni 1/5 sekundini, mis aitab väga hämaras keskkonnas rohkem valgust koguda.

Night Scene intelligentne pildiparandus

DJI Zenmuse H20N sisaldab spetsiaalset Night Scene režiimi, mille eesmärk on parandada nähtava valguse kaamerate kasutatavust keerulistes öistes tingimustes.

Täiustatud müravähenduse kasutamisel võib kaamera vähendada videokaadris nähtavat digitaalset müra ning parandada vähese valgusega detailide eristatavust. Sellise töötluse puhul muutub ka salvestuse kaadrisagedus, sest süsteem kasutab pikemaid säriaegu ja rohkem pilditöötlust.

Night Scene režiimi väärtus tuleb esile olukordades, kus termokaamera annab küll selgelt nähtava soojussignaali, kuid operaator vajab lisaks objekti visuaalset tuvastamist nähtava valguse kujutiselt.

2 MP lainurkkaamera tervikliku olukorrapildi jaoks

Suumkaamera kõrval paikneb H20N-is 2-megapiksline 1/2,7-tolline CMOS lainurkkaamera.

Selle 4,5 mm objektiiv vastab ligikaudu 29 mm fookuskaugusele 35 mm formaadis ning diagonaalne vaateväli on 73,6°. Objektiivi ava on f/2.8.

Lainurkkaamera ülesanne on pakkuda operaatorile võimalikult selget konteksti. Tugeva suumiga töötades muutub vaateväli väga kitsaks ning võib olla keeruline aru saada, kus täpselt vaadeldav detail suurema objekti suhtes paikneb. Lainurkvaade aitab säilitada situatsiooniteadlikkust ning leida huvipakkuvaid piirkondi enne detailse suumvaate kasutamist.

Ka lainurkkaamera toetab ISO-tundlikkust kuni ISO 102 400 ning Night Scene funktsioone.

Kaks 640 × 512 termokaamerat ühes süsteemis

DJI Zenmuse H20N üks kõige olulisemaid omadusi on kahe termokaamera kasutamine.

Mõlemad termokaamerad kasutavad jahutamata VOx-mikrobolomeetrit, nende eraldusvõime on 640 × 512 pikslit, pikslisamm 12 μm ja spektrivahemik 8–14 μm.

Kahe termokaamera kasutamise eesmärk on pakkuda nii laiemat termilist ülevaadet kui ka oluliselt tugevamat kaugvaatlust. Üks kaamera kasutab laiemat vaatevälja ja teine teleobjektiivi, võimaldades liikuda üldisest termilisest olukorrapildist kaugemal paikneva soojusallika detailsema vaatluseni.

See eristab H20N-i paljudest tavapärastest drooni-termokaameratest, kus kasutusel on ainult üks fikseeritud fookuskaugusega termiline sensor.

Lai termokaamera üldiseks vaatlemiseks

H20N-i lainurk-termokaamera kasutab 12 mm fookuskaugusega f/1.0 objektiivi, mille 35 mm ekvivalent on ligikaudu 53 mm. Diagonaalne vaateväli on 45,5°.

Kaamera teravustamisvahemik algab umbes viiest meetrist ning sellele on saadaval kuni 4× ekvivalentne digitaalne suum.

Lai termokaamera sobib eelkõige suurema piirkonna kiireks vaatlemiseks. Näiteks otsinguoperatsiooni ajal saab selle abil otsida maastikult või hoonete ümbrusest temperatuuri poolest eristuvaid objekte ning tööstusinspektsioonil hinnata suuremat rajatise osa enne täpsema tele-termokaamera kasutamist.

Tele-termokaamera detailseks kaugvaatluseks

Teine termokaamera kasutab 44,5 mm fookuskaugusega f/1.2 objektiivi, mille 35 mm ekvivalent on ligikaudu 196 mm.

Selle diagonaalne vaateväli on kõigest 12,5°, mis muudab selle oluliselt kitsama perspektiiviga tele-termokaameraks. Teravustamisvahemik algab umbes 45 meetrist.

Tele-termokaamera võimaldab kasutada 16× ja 32× ekvivalentset digitaalset suumi. DJI kirjeldab kahe termokaamera kombinatsiooni 2× ja 8× optilise suumiga termolahendusena, mille eesmärk on parandada termilise vaatluse efektiivset kaugust.

See on eriti oluline olukordades, kus operaator märkab laia termokaamera abil huvipakkuva soojussignaali ja soovib seda seejärel suuremalt distantsilt detailsemalt hinnata.

Sünkroniseeritud suum nähtavas ja termilises vaates

DJI Zenmuse H20N toetab Synchronized Split-Screen Zoom funktsiooni.

See võimaldab siduda nähtava valguse ja termilise suumi nii, et operaator saab suurendada mõlemat vaadet samaaegselt. Kui süsteemid on sünkroniseeritud, muutub termiline ja nähtav kujutis paralleelselt.

Praktikas aitab see säilitada sama objekti mõlemas vaates. Näiteks saab operaator tuvastada termokaameras kahtlase soojusallika ning samal ajal kasutada nähtava valguse suumkaamerat selle objekti visuaalseks identifitseerimiseks.

See vähendab vajadust kahe erineva kaamera vaadet käsitsi eraldi joondada ja võib muuta operatsiooni kiiremaks.

Temperatuuri mõõtmine punktis ja alal

DJI Zenmuse H20N termokaamerad ei piirdu ainult termilise pildi näitamisega. Need toetavad radiomeetrilist temperatuurimõõtmist.

Operaator saab kasutada nii punktmõõtmist kui ka ala mõõtmist. Punktmõõtmine võimaldab vaadata konkreetse piksli või sihtpunkti temperatuuri, samal ajal kui ala mõõtmine võimaldab analüüsida suurema valitud piirkonna temperatuure.

See on praktiline näiteks tööstusseadmete, elektriühenduste, päikesepaneelide, hoonete või muude objektide termograafilisel kontrollimisel.

Temperatuurimõõtmine droonilt ei asenda alati kontaktmõõtmist või sertifitseeritud termograafilist hindamist, kuid võimaldab kiiresti leida piirkondi, mis vajavad lähemat tähelepanu.

Temperatuurivahemik kuni 500 °C

H20N termokaameratel on kaks põhilist mõõterežiimi.

High Gain režiimis on temperatuurivahemik ligikaudu –20 kuni +150 °C. Kitsam mõõteulatus võimaldab süsteemil olla tundlikum väiksemate temperatuurierinevuste suhtes.

Low Gain režiimis on temperatuurivahemik 0 kuni 500 °C, mis võimaldab jälgida oluliselt kuumemaid objekte ja tööstusprotsesse.

Operaator saab valida režiimi vastavalt sellele, kas olulisem on väikeste temperatuurierinevuste võimalikult täpne eristamine või väga kõrgete temperatuuride vaatlemine.

NETD ≤50 mK aitab eristada väikseid temperatuurierinevusi

Termokaamera tundlikkust kirjeldab NETD ehk Noise Equivalent Temperature Difference. DJI Zenmuse H20N termokaamerate NETD on tootja spetsifikatsiooni järgi ≤50 mK @ f/1.0.

Mida väiksem NETD, seda väiksemaid temperatuurierinevusi suudab termokaamera üldjuhul visuaalselt eristada.

Selline tundlikkus on oluline näiteks elektriühenduste, seadmete ja hooneelementide inspekteerimisel, kus probleem ei pruugi väljenduda väga kõrges temperatuuris, vaid ainult mõne piirkonna suhteliselt väikeses temperatuurierinevuses.

R-JPEG salvestab termilise info koos pildiga

DJI Zenmuse H20N termofotod salvestatakse R-JPEG formaadis, millesse on kaasatud 16-bitine toorinfo ja temperatuuriga seotud andmed.

See tähendab, et termopilt ei ole ainult värviliseks paletiks teisendatud tavaline JPEG. Pildi juurde salvestatakse termiline informatsioon, mida saab hiljem analüüsida DJI Thermal Analysis Tool tarkvaras.

Järeltöötluses saab analüüsida temperatuure ning muuta selliseid parameetreid nagu emissioonitegur ja peegeldunud temperatuur.

See on professionaalse inspekteerimise seisukohalt oluline, sest kogu termograafilist analüüsi ei pea lõpetama drooni lennu ajal. Materjali saab salvestada, arhiveerida ja hiljem arvutis põhjalikumalt hinnata.

Erinevad termilise kujutise värvipaletid

Termopildi tõlgendamise lihtsustamiseks pakub DJI Zenmuse H20N mitut kuvapaletti.

Valikusse kuuluvad muu hulgas White Hot, Black Hot, Iron Red, Hot Iron, Arctic ja Rainbow režiimid.

Erinevad paletid ei muuda mõõdetud temperatuuri ennast, kuid võivad aidata erineva iseloomuga objekte või temperatuurierinevusi visuaalselt kiiremini märgata.

Näiteks White Hot on paljude vaatlusülesannete puhul väga intuitiivne, samas kui värvilised paletid võivad olla kasulikud temperatuurigradientide esiletõstmisel.

Temperatuurihoiatused operatiivseks jälgimiseks

H20N termokaamera toetab ka temperatuurihoiatuse funktsiooni.

See võimaldab operaatoril pöörata tähelepanu olukordadele, kus vaadeldava ala temperatuur ületab või vastab määratud tingimustele.

Selline funktsioon võib olla kasulik tööstusinspektsioonides, kus eesmärk on leida ebatavaliselt kuumenevaid komponente, või olukordades, kus suurte objektide manuaalne pidev kontroll oleks aeglane.

Laserkaugusmõõtja kuni 1200 meetrini

Lisaks neljale kaamerasensorile sisaldab DJI Zenmuse H20N integreeritud laserkaugusmõõtjat.

Selle töövahemik on DJI määratud testtingimustes 3 kuni 1200 meetrit. Mõõtetäpsus on ±(0,2 m + D × 0,15%), kus D tähistab kaugust sihtmärgini.

Laserkaugusmõõtja lainepikkus on 905 nm ning laser vastab Class 1M ohutusklassile.

Kaugusmõõtja võimaldab operaatoril saada sihtmärgi kohta lisaks visuaalsele ja termilisele informatsioonile ka distantsiandmeid. See võib olla kasulik nii otsinguoperatsioonidel, infrastruktuuri inspekteerimisel kui ka situatsiooniteadlikkuse parandamisel.

Stabiliseeritud gimbal suure suumi kasutamiseks

H20N-i mitmesensoriline kaamerasüsteem on paigaldatud kolmeteljelisele stabiliseeritud gimbalile.

Nurkvibratsiooni vahemik on DJI andmetel ±0,01°, mis on eriti oluline tugeva suumi ja kitsa termilise televaate kasutamisel. Mida suurem on suurendus, seda tugevamalt mõjutab ka väiksem liikumine kaadri stabiilsust.

Juhtimisel saab gimbali pöörata horisontaalselt ±320° ning kallutada vahemikus –120° kuni +60°. Maksimaalne juhtimiskiirus on nii pan- kui ka tilt-teljel 90° sekundis.

Selline liikumisulatus annab operaatorile võimaluse jälgida objekte ja kontrollida rajatisi erinevate nurkade alt ilma drooni asendit iga kord oluliselt muutmata.

IP44 kaitseaste professionaalseks välitööks

DJI Zenmuse H20N kaitseaste on IP44.

See tähendab standardi kontekstis kaitset üle ühe millimeetri suuruste tahkete võõrkehade ning eri suundadest tulevate veepritsmete vastu. IP44 ei tähenda siiski veekindlust ega seda, et kaamerat võib piiranguteta tugevas vihmas või vee all kasutada.

Kaitseaste aitab muuta H20N-i sobivaks professionaalseks välitööks, kuid operaator peab alati arvestama nii ilmastiku, drooni enda tööpiirangute kui ka tootja kasutusjuhistega.

Töötemperatuur –20 kuni +50 °C

DJI Zenmuse H20N ametlik töötemperatuur on –20 kuni +50 °C ning hoiustamistemperatuur –20 kuni +60 °C.

Lai töötemperatuuri vahemik toetab kasutamist erinevates aastaaegades ja kliimatingimustes, mis on oluline infrastruktuuri, energeetika ja avaliku turvalisuse töövoogudes.

Külm või kuum keskkond mõjutab siiski ka drooni akusid ja üldist lennusüsteemi, mistõttu tuleb kogu drooniplatvormi temperatuuripiiranguid alati eraldi arvestada.

Kompaktne süsteem viie sensorifunktsiooniga

Vaatamata mitmele integreeritud sensorile on H20N üks terviklik kaameramoodul.

Seadme mõõtmed on ligikaudu 178 × 135 × 161 mm ning kaal 878 ± 5 grammi.

Sellesse korpusesse on integreeritud kaks nähtava valguse kaamerat, kaks termokaamerat ja laserkaugusmõõtja. Selline kombinatsioon vähendab vajadust vahetada erinevate lendude vahel eraldi kaameramooduleid.

Operaator saab ühe lennu ajal liikuda laia öövaate, tugeva visuaalse suumi, laia termilise vaate, termilise televaate ja kauguse mõõtmise vahel.

Kuni 128 GB microSD tugi

DJI Zenmuse H20N toetab kuni 128 GB UHS-I Speed Grade 3 microSD-kaarte ning failisüsteemina kasutatakse exFAT-i.

Piisava kiiruse ja mahuga mälukaart on professionaalses töös oluline, sest sama lennu jooksul võib tekkida nii nähtava valguse videoid, JPEG-fotosid kui ka termilist R-JPEG materjali.

Andmete süstemaatiline säilitamine on eriti oluline korduvate inspekteerimiste puhul, kus erinevatel kuupäevadel kogutud pilte ja temperatuuriandmeid tuleb omavahel võrrelda.

Sobib öisteks otsingu- ja päästeoperatsioonideks

DJI Zenmuse H20N tugev kombinatsioon starlight-kaameratest ja kahest termokaamerast teeb selle sobivaks otsingu- ja päästeoperatsioonide toetamiseks vähese valgusega keskkonnas.

Termokaamera aitab leida temperatuurierinevusega objekte ka olukorras, kus nähtava valguse kaamera ei anna veel piisavalt selget pilti. Kui termiline sihtmärk on tuvastatud, saab starlight-suumkaameraga proovida objekti visuaalselt identifitseerida.

Sünkroniseeritud suum aitab hoida termilise ja nähtava vaate omavahel seotud ning laserkaugusmõõtja annab lisainformatsiooni sihtmärgi distantsi kohta.

Efektiivne infrastruktuuri ja energiataristu inspekteerimisel

Tööstus- ja energiasektoris on H20N väärtus eelkõige selles, et nähtava valguse ja termiline inspekteerimine saab toimuda sama lennu jooksul.

Suumkaameraga saab kontrollida konstruktsioonilisi detaile ja nähtavaid kahjustusi. Termokaameraga saab otsida ebatavalise temperatuuriga piirkondi, näiteks ülekuumenevaid elektrilisi ühendusi või komponente.

Kui huvipakkuv ala leitakse, saab termilise kujutise salvestada R-JPEG formaadis ning analüüsida hiljem DJI Thermal Analysis Tool tarkvaras.

Selline töövoog võib vähendada vajadust objektile füüsiliselt läheneda enne, kui probleemne piirkond on drooni abil tuvastatud.