這是去年珠海航展開幕的場景,照舊是一場展示當(dāng)今世界航空航天業(yè)發(fā)展水平的盛會,著實(shí)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(shù)與無人機(jī)和智能化的結(jié)合所迸發(fā)出的火花。
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)、消防等領(lǐng)域,更是在近幾年開啟了民用化的發(fā)展趨勢。對于安防而言,熱成像技術(shù)的出現(xiàn),為視頻監(jiān)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(yè)的發(fā)展歷程中起到至關(guān)重要的作用。隨著技術(shù)的不斷革新,現(xiàn)如今,熱成像技術(shù)也正在不斷朝著新應(yīng)用、新領(lǐng)域發(fā)展。
大疆創(chuàng)新創(chuàng)始人、CEO汪滔曾經(jīng)說過:“我們幾乎每周都能看見飛行影像技術(shù)在各行各業(yè)的新應(yīng)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(jī)帶來更多用武之地,比如農(nóng)業(yè)用戶能清楚了解農(nóng)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(chǎn)業(yè)、材料科學(xué)、控制和通訊技術(shù)的日益成熟,無人機(jī)+熱成像將廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)領(lǐng)域,開啟了產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展時期。無人機(jī)可搭載可見光相機(jī)和紅外熱像儀進(jìn)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(fā)出的紅外線,對景物溫度分布進(jìn)行成像,能在能見度低和有危險(xiǎn)性位置進(jìn)行探測,兩者技術(shù)的重疊可用于夜視追蹤、搜尋救援、設(shè)備巡檢、農(nóng)林牧漁等領(lǐng)域,尤其是在一些災(zāi)難預(yù)防以及監(jiān)測中,也發(fā)揮不可小覷的作用。
熱成像+智能化
視頻監(jiān)控經(jīng)歷了由人力值守、辨別分析發(fā)展到機(jī)器自動分析的發(fā)展過程,已經(jīng)完成了由事后檢索逐步過渡到自動化、智能化的身份轉(zhuǎn)變。智能分析技術(shù)讓監(jiān)控設(shè)備具備自主感知、圖像識別、深度學(xué)習(xí)能力,將安防監(jiān)控的事后取證延伸到事前預(yù)警、事中快速處置、事后海量數(shù)據(jù)的證據(jù)鏈的檢索等,從而極大程度提升監(jiān)控的效率。在紅外攝像機(jī)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(shí)現(xiàn)對事件結(jié)果的高效分析和融合應(yīng)用,還可以形成對事件內(nèi)在發(fā)展規(guī)律的結(jié)果輸出,輔助科學(xué)決策,快速解決實(shí)際的問題。
為了將熱成像與人工智能進(jìn)行結(jié)合,擴(kuò)充熱成像技術(shù)的延展性,FLIR將其世界領(lǐng)先的長波紅外(LWIR)技術(shù)和Movidius行業(yè)領(lǐng)先的視覺處理單元(VPU)集成到一個熱成像內(nèi)核中,使其能夠在低功耗下進(jìn)行先進(jìn)的圖像處理,為其熱成像產(chǎn)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(fā)展,實(shí)現(xiàn)智能感知、智能識別、智能分析、智能跟蹤、智能聯(lián)動、智能融合、智能輔助、智能控制等“專業(yè)智能”的目標(biāo)。
熱成像技術(shù)的未來發(fā)展方向
紅外熱成像技術(shù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控方案在夜間、遠(yuǎn)距離監(jiān)控和無法識別溫度等方面的不足,應(yīng)用價(jià)值廣泛。雖然目前市面上多數(shù)熱成像監(jiān)控,還停留在測溫、目標(biāo)探測、部分預(yù)警等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集及簡單分析的層面,其監(jiān)控范圍、探測能力、智能化服務(wù)還有不足,特別是數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘、分析結(jié)果的提煉等還遠(yuǎn)沒有達(dá)到數(shù)據(jù)利用的最大化。但智能化的發(fā)展趨勢仍將繼續(xù),與其他技術(shù)和領(lǐng)域的融合也將是熱成像發(fā)展的必然方向。
熱成像技術(shù)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(lián)動,目前市面上雙光譜的設(shè)備,無論是海外,還是國內(nèi)廠家,其雙通道也只是普通的硬件堆疊,并沒有真正完成應(yīng)用上的功能實(shí)現(xiàn),雖偶有實(shí)現(xiàn)聯(lián)動,但總體體驗(yàn)感還是差強(qiáng)人意。
FLIR推出的全球首款熱成像運(yùn)動相機(jī)FLIR Duo,相比此前推出的產(chǎn)品,可以脫離手機(jī)單獨(dú)運(yùn)行,是一款類似 GoPro 運(yùn)動相機(jī)外型的全新產(chǎn)品。可以將最近與 DJI 合作在禪思 XT 上的熱感應(yīng)功能,簡單地移植到各種兼容GoPro運(yùn)動相機(jī)的云臺和小型無人機(jī)(sUAV)之上。早先FLIR與大疆強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手推出Zenmuse 禪思XT云臺相機(jī),已然是堪稱業(yè)界標(biāo)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(yōu)勢,推出更小巧更適合安防監(jiān)控及國內(nèi)用戶使用習(xí)慣的智能化設(shè)備,在人體智能探測、識別,周界等入侵防范類應(yīng)用中有所突破,真正做到智能“防人”的目的。
隨著MEMS技術(shù)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(fā)展,熱成像探測器成本的降低,使得紅外熱成像技術(shù)在安防行業(yè)的廣泛應(yīng)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(jī)未來必將大量應(yīng)用于智能安防監(jiān)控中,并將在智能分析、多光譜圖像融合等技術(shù)方面取得較大進(jìn)展。未來5~10年間,紅外熱成像技術(shù)將成為與可見光攝像技術(shù)相匹敵的熱門產(chǎn)業(yè),二者優(yōu)勢互補(bǔ),真正實(shí)現(xiàn)多光譜全天候視頻監(jiān)控,將安防視頻監(jiān)控行業(yè)推向新的高度。
除此之外,在樓宇自動化及人員數(shù)量統(tǒng)計(jì)用熱成像相機(jī)用途方面,熱成像技術(shù)具有很大的活力。另外,隨著智能設(shè)備硬件模塊的小型化,熱成像產(chǎn)品除了應(yīng)用于無人機(jī),還或?qū)?yīng)用于智能樓宇等方面,甚至是智能手機(jī)上。隨著民用化趨勢發(fā)展,未來相信有更多的軍用技術(shù)將充分滲透至民用市場,支撐核心技術(shù)突破。