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熱成像技術的革新:無人機&智能化

 


這是去年珠海航展開幕的場景,照舊是一場展示當今世界航空航天業發展水平的盛會,著實讓一眾航天愛好者對航展心馳神往了一回~今天我們來聊聊熱成像技術與無人機和智能化的結合所迸發出的火花。

經過幾十年的發展,紅外熱成像技術已經廣泛應用于軍事、醫療、工業生產、消防等領域,更是在近幾年開啟了民用化的發展趨勢。對于安防而言,熱成像技術的出現,為視頻監控在光線不足時增加了夜視和透視的功能,在整個安防行業的發展歷程中起到至關重要的作用。隨著技術的不斷革新,現如今,熱成像技術也正在不斷朝著新應用、新領域發展。

大疆創新創始人、CEO汪滔曾經說過:“我們幾乎每周都能看見飛行影像技術在各行各業的新應用層出不窮。如果在飛行平臺上再加入熱成像功能,將能為我們的無人機帶來更多用武之地,比如農業用戶能清楚了解農作物長勢、消防員在火場能快速掌握火勢蔓延情況,不一而足。”

伴隨著電子產業、材料科學、控制和通訊技術的日益成熟,無人機+熱成像將廣泛應用于各個行業領域,開啟了產業的高速發展時期。無人機可搭載可見光相機和紅外熱像儀進行航拍,不受空間和地理位置的局限,熱像儀通過探測物體本身發出的紅外線,對景物溫度分布進行成像,能在能見度低和有危險性位置進行探測,兩者技術的重疊可用于夜視追蹤、搜尋救援、設備巡檢、農林牧漁等領域,尤其是在一些災難預防以及監測中,也發揮不可小覷的作用。

熱成像+智能化

視頻監控經歷了由人力值守、辨別分析發展到機器自動分析的發展過程,已經完成了由事后檢索逐步過渡到自動化、智能化的身份轉變。智能分析技術讓監控設備具備自主感知、圖像識別、深度學習能力,將安防監控的事后取證延伸到事前預警、事中快速處置、事后海量數據的證據鏈的檢索等,從而極大程度提升監控的效率。在紅外攝像機上加入智能分析功能,最大限度的解放了人力,目前它不僅實現對事件結果的高效分析和融合應用,還可以形成對事件內在發展規律的結果輸出,輔助科學決策,快速解決實際的問題。


為了將熱成像與人工智能進行結合,擴充熱成像技術的延展性,FLIR將其世界領先的長波紅外(LWIR)技術和Movidius行業領先的視覺處理單元(VPU)集成到一個熱成像內核中,使其能夠在低功耗下進行先進的圖像處理,為其熱成像產品帶來人工智能。

除了智能分析,未來熱成像還將更加智能化趨勢發展,實現智能感知、智能識別、智能分析、智能跟蹤、智能聯動、智能融合、智能輔助、智能控制等“專業智能”的目標。

熱成像技術的未來發展方向

紅外熱成像技術,彌補了傳統視頻監控方案在夜間、遠距離監控和無法識別溫度等方面的不足,應用價值廣泛。雖然目前市面上多數熱成像監控,還停留在測溫、目標探測、部分預警等基礎數據采集及簡單分析的層面,其監控范圍、探測能力、智能化服務還有不足,特別是數據價值的挖掘、分析結果的提煉等還遠沒有達到數據利用的最大化。但智能化的發展趨勢仍將繼續,與其他技術和領域的融合也將是熱成像發展的必然方向。

熱成像技術從目前來看,有幾個方向可以突破,一個是雙光譜雙通道的高度融合、聯動,目前市面上雙光譜的設備,無論是海外,還是國內廠家,其雙通道也只是普通的硬件堆疊,并沒有真正完成應用上的功能實現,雖偶有實現聯動,但總體體驗感還是差強人意。

FLIR推出的全球首款熱成像運動相機FLIR Duo,相比此前推出的產品,可以脫離手機單獨運行,是一款類似 GoPro 運動相機外型的全新產品。可以將最近與 DJI 合作在禪思 XT 上的熱感應功能,簡單地移植到各種兼容GoPro運動相機的云臺和小型無人機(sUAV)之上。早先FLIR與大疆強強聯手推出Zenmuse 禪思XT云臺相機,已然是堪稱業界標桿,但是顯然FLIR并不打算止步于此。

充分利用熱成像的特殊優勢,推出更小巧更適合安防監控及國內用戶使用習慣的智能化設備,在人體智能探測、識別,周界等入侵防范類應用中有所突破,真正做到智能“防人”的目的。

隨著MEMS技術的不斷突破,紅外探測器必然向著更小尺寸、更大分辨率、更低功耗的趨勢發展,熱成像探測器成本的降低,使得紅外熱成像技術在安防行業的廣泛應用成為可能。而采用非制冷焦平面陣列探測器的紅外熱成像攝像機未來必將大量應用于智能安防監控中,并將在智能分析、多光譜圖像融合等技術方面取得較大進展。未來5~10年間,紅外熱成像技術將成為與可見光攝像技術相匹敵的熱門產業,二者優勢互補,真正實現多光譜全天候視頻監控,將安防視頻監控行業推向新的高度。

除此之外,在樓宇自動化及人員數量統計用熱成像相機用途方面,熱成像技術具有很大的活力。另外,隨著智能設備硬件模塊的小型化,熱成像產品除了應用于無人機,還或將應用于智能樓宇等方面,甚至是智能手機上。隨著民用化趨勢發展,未來相信有更多的軍用技術將充分滲透至民用市場,支撐核心技術突破。

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