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当热成像遇上无人机和智能化 会迸发出怎样的火花?

  经过几十年的发展,红外热成像技术已经广泛应用于军事、医疗、工业生产、消防等领域,更是在近几年开启了民用化的发展趋势。对于安防而言,热成像技术的出现,为视频监控在光线不足时增加了夜视和透视的功能,在整个安防行业的发展历程中起到至关重要的作用。随着技术的不断革新,现如今,热成像技术也正在不断朝着新应用、新领域发展,今天我们来聊聊热成像技术与无人机和智能化的结合所迸发出的火花。

  红外成像的原理和发展历程

  自然界中一切物体,只要温度高于绝对零度(-273.16°C),都会发出红外线,利用红外探测器和光学成像物镜进行探测,就能将被测物体的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,即将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

  19世纪初英国物理学家就从水银温度计中发现红外辐射,直到二十世纪,红外探测技术不断得到提升,纵观红外热成像技术百年发展历史,完成了由光子丹元探测到致冷型红外焦平面阵列成像到非致冷红外成像的发展历程。而其应用早在第二次世界大战开始,热成像技术就已经应用于军事,利用热辐射来探测敌方的行踪。后来随着热成像仪的出现及普及,逐渐应用于医疗、工业生产、日常生活等领域。

  国内红外技术发展现状

  据调研报告显示,纵观2015年全球红外市场,北美地区仍然占据最大的市场份额,其次是欧洲及亚太地区。目前在全球范围内,红外技术最领先的三个地区为美国、加拿大、墨西哥。但是在所有的市场之中,亚洲被认为是最具发展潜力的市场,随着亚洲安防市场的发展,成为全球视频监控的重阵,人们对于监控及消费电子的认可度逐步加强,促进了红外成像产品的各种应用的发展,不断地推动了红外成像市场的发展。

  中国作为亚洲市场最有影响力的重要区域,长期以来,高性能红外探测器被欧美国家技术封锁,不但价格居高不下,而且还对我国实行出口限制,数量少,技术等级很低,严重制约了我国相关产业的发展。但是热成像技术经过20多年来不懈的努力,国内几个厂家,在材料制程工艺上花费了大量的心血,已经达到与欧美国家性媲美的材质要求,而且成本低廉,红外市场也正在出现由行业到民用的重要转变。

  据杭州海康威视数字技术股份有限公司红外热成像产品经理姚小科介绍,红外热成像技术能够应用到非常多的行业,原有国内厂家在军情侦查、导弹制导、工业气体泄漏检测、电力设施破损巡查,事故生命搜索、机场出入境人员体温监控等方面都有具体应用,其核心元器件是高性能的红外焦平面探测器。近年来,在工信部强基工程支持下,从原材料到芯片制备,国内厂家实现了红外焦平面探测器的全面国产化。个别厂家已完成红外探测器材料、芯片、电路、封装和制冷机等部分多项核心技术、几百道主要工艺、几千余项工序的科研攻关,为红外焦平面探测器的产业化打下了坚实的基础。

  金三立视频科技(深圳)有限公司颜永辉肖莉也表示,随着近年国产热成像探测器的逐渐成熟,已有不少的大小厂商具备了生产热像机芯、模组,以及配套的热成像镜头的能力,效果和技术指标上面已经可以与FLIR等国际先进企业一争高下。国产探测器的逐步量产,打破了核心部件长期被国外厂家垄断的局面,使得热成像模组价格逐渐亲民,为热成像产品的快速增长打下基础。

  随着MEMS技术的不断突破,浙江大华科技股份有限公司热成像产品经理汪凯峰认为,红外探测器必然向着更小尺寸、更大分辨率、更低功耗的趋势发展,热成像探测器成本的降低,使得红外热成像技术在安防行业的广泛应用成为可能。而采用非制冷焦平面阵列探测器的红外热成像摄像机未来必将大量应用于智能安防监控中,并将在智能分析、多光谱图像融合等技术方面取得较大进展。未来5~10年间,红外热成像技术将成为与可见光摄像技术相匹敌的热门产业,二者优势互补,真正实现多光谱全天候视频监控,将安防视频监控行业推向新的**。

  随着人工智能的发展,热成像技术的创新应用也不断出现,其中以热成像无人机与热成像智能分析的结合最为值得探索。

  热成像+无人机

  大疆创新创始人、CEO汪滔曾经说过:“我们几乎每周都能看见飞行影像技术在各行各业的新应用层出不穷。如果在飞行平台上再加入热成像功能,将能为我们的无人机带来更多用武之地,比如农业用户能清楚了解农作物长势、消防员在火场能快速掌握火势蔓延情况,不一而足。”

  无人机作为目前最火的科技单品,已经在各行各业掀起了一股“无人机+”的风潮,一时之间,互联网企业巨头谷歌、亚马逊、Facebook、腾讯、小米等纷纷高调进入炙手可热的无人机行业,并已经成形一批无人机产品。国内以大疆为首的中国无人机制造商们已经在全球市场上占据了重要位置,安防领域继去年海康威视在深圳安博会上展出专业级雄鹰无人机后,大华、景阳等安防知名品牌也纷纷对无人机的技术开发跃跃欲试,安防界也同样深陷“无人机+”风潮之中。

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