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當期雜誌

作者:Felipe Manosalvas天空中的穩定之眼：無人機相機穩定系統工程設計

本文介紹一套於工研院 (ITRI，Industrial Technology Research Institute) E300 實驗室所開發之三軸無
人機雲台系統之設計與系統整合。此文章屬於強化無人機 (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 核心技術自主化
的重要一環。不同於將穩定控制視為單一控制問題，本系統整合了機械隔離、主從式通訊架構、同步化
感測器融合、運動插值，以及載荷端影像穩定等多項技術。系統核心為主控制器 (MCU, Micro Controller
Unit)，透過UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) 串列通訊菊鏈架構，連接飛控系統、三軸
無刷直流馬達 (BLDC, Brushless Direct Current) 驅動器、慣性量測單元 (IMU, Inertial Measurement Unit) 以
及相機模組。由飛控端透過MAVLink (Micro Air Vehicle Link) [1] 傳送之控制指令，會先於主控制器中解
析並轉換為精簡且高更新率之UART 封包，並沿著IMU 與相機模組所在的通訊路徑傳遞，同時結合姿態
資訊以支援軟體式影像穩定，最後再重建為MAVLink 格式之狀態回傳訊息。本系統將通訊延遲、更新頻
率不匹配以及載荷端影像處理等因素納入整體設計考量，使其能夠實現平順、高效率且具備高穩定性的空
中影像擷取能力。

作者:Jose Felipe Manosalvas Banchon、柯乂夫無人機即時追瞄的抗遮蔽系統

先進的追蹤演算法與深度學習模型表現驚人，然而，在不同光線條件、目標外觀變化或目標與相機之間突然出現異物遮蔽等情況下，仍面臨許多挑戰。現行解決此類問題的方法都必須等到清晰的影像數據被重新傳送後才得以解決。本文說明了一種新的方法，於首次影像環境被建立後，被遮蔽的目標仍可被迅速且可靠的追蹤。此系統能從無人機平台上檢測、追蹤並瞄準靜態目標，即使目標離開相機的影像視線也能有效運作。

作者:Jose Felipe Manosalvas Banchon、柯乂夫、陳一元、林正軒基於追瞄系統無人機及智慧地面站的自動化礙子清洗

本文主要目標為發展高壓電塔礙子清洗的整合系統。利用生成對抗網絡（Generative Adversarial Networks, GAN）和電腦視覺運算進行礙子分割和辨識。運用幾何投影將礙子逆向傳送到3D座標中提供雙軸伺服噴灑模組作即時運動控制，此影像辨識精準度能達到95%以上。為了能在未來更符合實際應用，該系統還結合了先進的地面站來實現遙控無人機座艙。隨著越來越多的無人機被運用在難以進入的區域執行任務，本文也可被視為在高壓電塔的礙子清洗領域有重大的突破。