非结构化环境中基于学习型艺术决策的自主航空电影拍摄
机器人学
2019-10-17 v1 人工智能
计算机视觉与模式识别
机器学习
摘要
航空电影拍摄正在革新需要实时动态相机视角的行业，如娱乐、体育和安全。然而，在存在障碍物的环境中安全地驾驶无人机同时拍摄移动目标极为繁重，通常需要多名专家人类操作员。因此，对能够实时推理几何与场景上下文的自主电影拍摄者的需求日益增长。现有方法未解决该问题的所有方面；它们要么需要高精度动作捕捉系统或GPS标签来定位目标，要么依赖环境先验地图，要么仅规划短时间范围，要么仅遵循飞行前指定的艺术准则。在本工作中，我们完整地解决了该问题，并提出了一种用于实时航空电影拍摄的完整系统，首次结合了：(1) 基于视觉的目标估计；(2) 用于遮挡估计的3D有符号距离映射；(3) 用于长时间范围相机运动的高效轨迹优化；以及 (4) 基于学习的艺术镜头选择。我们在仿真和现场实验中通过拍摄穿越非结构化环境的动态目标，广泛评估了我们的系统。我们的结果表明，我们的系统可在真实世界中可靠运行而无限制性假设。我们还对每个模块提供了深入分析讨论，希望我们的设计权衡能推广至其他相关应用。完整系统视频见：https://youtu.be/ookhHnqmlaU。
引用
@article{arxiv.1910.06988,
title = {Autonomous Aerial Cinematography In Unstructured Environments With Learned Artistic Decision-Making},
author = {Rogerio Bonatti and Wenshan Wang and Cherie Ho and Aayush Ahuja and Mirko Gschwindt and Efe Camci and Erdal Kayacan and Sanjiban Choudhury and Sebastian Scherer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.06988},
year = {2019}
}