Nous avons rencontré Martin De Gourcuff, ingénieur et automaticien, afin de comprendre comment fonctionne la stabilisation hybride de la caméra d’ANAFI. 

Peux-tu nous expliquer ton parcours ?

J’ai un Master spécialisé en robotique et mathématiques appliquées. J’ai ensuite été embauché chez Parrot, je m’occupais d’un projet stratégique où je développais des algorithmes de stabilisation de vol et l’intégration de capteurs.

Que fais-tu chez Parrot ?

Ma mission lors de la dernière année et demi a été de diriger le développement de la nacelle stabilisée du drone ANAFI. La nacelle stabilisée est le système mécanique qui se trouve à l’avant du drone et sur lequel est fixé la caméra, c’est cette nacelle qui permet de stabiliser la caméra lorsque le drone est en vol. L’objectif étant que quelles que soient les conditions, on obtienne une image qui reste stable.

La stabilisation d’ANAFI est hybride et complémentaire, il y a une partie stabilisation mécanique dont je me suis occupé. Il y a aussi une partie numérique, dont le but est d’utiliser une partie du capteur vidéo pour essayer de corriger les mouvements résiduels. Avec la stabilisation mécanique, nous corrigeons les perturbations de grosses amplitudes et les mouvements plutôt lents, tandis que la stabilisation numérique s’occupe des mouvements plutôt rapides et de petites amplitudes.

J’ai également eu une casquette d’automaticien durant le projet ANAFI, je définissais les algorithmes qui permettaient à la nacelle de faire les mouvements nécessaires pour compenser les perturbations.

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Qu’est-ce qui t’a attiré vers cette Entreprise ?

Il n’existait pas énormément d’entreprises françaises qui proposaient des projets en lien avec la robotique et je voulais vraiment m’orienter vers ce secteur.

Parrot est le leader européen des drones, l’entreprise proposait un environnement de travail start up qui permet de toucher à pas mal de choses différentes, tout en ayant une force de frappe pour faire des produits en vogue avec un bon niveau de performance et une complexité technique. C’était donc un compromis idéal !

Tu fais partie de l’équipe en charge de la stabilisation, peux-tu nous en dire un peu plus sur la stabilisation d’ANAFI ?

Le système de stabilisation d’image permet de capturer des vidéos horizontales régulières en éliminant les vibrations, en maintenant la caméra horizontale et en corrigeant les perturbations de l’image.

La plupart des vibrations que l’on souhaite éliminer pour avoir une belle image proviennent du drone lui-même, en effet, le drone bouge, prend du vent et ses moteurs provoquent des vibrations. Ces dernières, petites en amplitude et hautes en fréquence, sont majoritairement absorbées par de petits plots en élastomère qui constituent l’étage de stabilisation passive.

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Par ailleurs, de petits moteurs sont présents sur deux axes et vont orienter la caméra de telle sorte à la garder bien horizontale. Nous utilisons une centrale inertielle qui vérifie la position et les mouvements de la caméra 1000 fois par seconde. Si une déviation dans la direction de la caméra est détectée, les moteurs surchargent pour compenser cette perturbation.

Un point particulièrement difficile est que la centrale inertielle ne fournit pas directement d’angle par rapport à l’horizontale, il faut le « retrouver » à l’aide de mesures de référence : c’est le problème de l’horizon penché. On observe souvent cela dans les vidéos de drone, on voit clairement que la ligne d’horizon est penchée, par exemple sur la mer.  Nous avons donc beaucoup travaillé sur ce problème pour essayer de définir un résultat qui fasse que quelles que soient les situations, l’horizon reste plat.

En dernier lieu, après que ces deux moteurs aient compensé les mouvements, la stabilisation numérique corrige les résidus de vibration pour obtenir une image la plus stable et la plus propre possible. En plus des mouvements globaux résiduels de l’image, la stabilisation numérique corrige le wobble, qui est une perturbation d’image caractéristique des drones. La caméra rolling shutter fait l’acquisition de l’image séquentiellement ligne horizontale par ligne horizontale, plutôt que d’un seul coup (caméra global shutter) ce qui donne parfois l’impression de voir les objets comme tordus par des vagues lorsqu’il y a un décalage entre ces lignes, typiquement lorsque le drone bouge beaucoup. La stabilisation numérique permet de rectifier cet effet dans une certaine mesure.

stabilisation 1.

Quelles ont été tes premières impressions sur ANAFI ?

Durant les tests de validation d’ANAFI, une équipe est partie piloter en haut de la montagne Sainte Victoire près d’Aix en Provence, c’est là que j’ai réalisé que nous avions réussi à concevoir un produit qui fournissait des vidéos de paysages à couper le souffle. La résolution 4K permet d’avoir un niveau de détail incroyable et la qualité d’image permet d’obtenir des résultats dignes des professionnels.

Par ailleurs, ANAFI est vraiment très petit tout comme sa télécommande, il est hyper pratique pour partir en vacances !

Quelle est ta fonctionnalité favorite ?

Avant je faisais seulement des vidéos avec un drone, car je n’étais pas convaincu par la qualité des photos qu’ils pouvaient prendre. Alors qu’avec ANAFI, je trouve que les images rappellent de beaux clichés pris d’un bon appareil. Comme c’est un drone, on peut prendre des photos aériennes avec des points de vue vraiment originaux.

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Photo prise par Martin 

Découvrez en plus sur la nacelle stabilisée d’ANAFI

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