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熱成像有了AI會發生什么?

2020-01-07 09:38:40 來源:安防知識網

[摘要] 現在,熱成像技術已經廣泛應用在日常生活當中。在醫療中可用作疾病診斷,在生活中如高壓輸變電的電器部件、火車軸箱、電路板等出現故障,也可以用熱像儀直接觀測檢查。還可以用于地質調查、地熱探查、森林植被分布、大氣與海洋監測、火災的發現與救援等等各個方面。

  科技在不斷進步,科技產品日新月異,人工智能在安防行業刷了屏的同時,紅外熱成像產品以遞增的趨勢在民用領域被廣泛應用。那么,在熱成像領域,AI的應用情況如何?熱成像+AI會發生什么?

  熱成像的成像原理

  自然界中的物體,除了具有我們所熟悉的可見光圖像外,還具有一種紅外熱輻射圖像,但人的肉眼看不到紅外熱輻射,這是因為它所發出的是紅外線,為不可見光。

  首先我們需要知道的是,熱成像是通過非接觸探測紅外能量,將其轉換為電信號,進而在顯示器上生成圖像和溫度值的一種技術。熱成像儀的顯示圖像即是將熱輻射圖像轉換成可見光圖像,讓人們看到過去看不到的東西,可以讓我們在漆黑的夜里看到有如白天的景象。

  熱成像技術是根據所有物體都發熱這一事實來實現的。盡管許多物體從外表看不出什么,但在其上仍有冷熱之分。借助熱圖上的顏色我們可以看到溫度的分布,紅色、粉紅表示比較高的溫度,藍色和綠色表示了較低的溫度。

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  工作時,熱成像儀利用光學器件將場景中的物體發出的紅外能量聚焦在紅外探測器上,然后來自與每個探測器元件的紅外數據轉換成標準的視頻格式,可以在標準的視頻監視器上顯示出來,或記錄在錄像帶上。

  熱成像的優勢

  熱成像的優點非常多,首先可以“看到”的距離非常遠,在攝像機的實際測試中,我們接觸到的一般是紅外燈的補光距離50米至100米,但是熱成像攝像機的成像不受環境光的限制,長焦距的熱成像攝像機能觀測3千米以上的人員和6千米以上的車輛。

  其次,熱成像的隱蔽性非常強,完全是被動地接收信號,不主動發射探測信號,不容易被反偵察手段發現。

  第三,不受雨、雪、霧、霾等環境影響,穿透能力強。在惡劣天氣條件下的成像效果幾乎不受影響。特別是作用于8-14um的長波紅外熱像儀,具有更強的穿透霧能力。

  第四,可以全天候工作,不受強光和低照的干擾。紅外熱成像不需要借助照明光和環境光,而是靠目標與背景的輻射產生景物圖像,因此紅外熱成像系統能24小時全天候工作,并且也不會像其他夜視設備那樣受可見光強光干擾。而低照度攝像機在沒有環境光的情況下不能成像。

  第五,能識別隱蔽目標。普通的偽裝是以防可見光觀測為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中,由于野外環境的惡劣及人的視覺錯覺,容易產生錯誤判斷。紅外熱成像能透過偽裝和草叢樹葉,探測出隱蔽的熱目標,人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射,因此不易偽裝,也不容易產生錯誤判斷。

  第六,可以發現火災隱患,實現防火監控。一般的火災都是由不明顯的隱火引發的。用現有的普通方法,很難發現這種隱性火災苗頭。由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設備,應用紅外熱成像儀透過煙霧發現著火點,做到早知道早預防,早撲滅。

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  第七,功耗低壽命長。激光照明或者紅外燈由于需要主動照明,整機功耗比較大,普通紅外燈的壽命只有1000小時左右,激光照明的壽命大約為10000小時,而非制冷紅外熱成像儀的壽命可達45000小時。

  它還具有穿透性?

  熱成像是具有穿透性的,可以看透一些材料,另外選擇正確的波段可以看到內部情況(如工業醫學應用),可以穿透衣服(較輕薄的衣服)、塑料袋、煙霧、霧霾等,不受低照度、太陽強光的干擾。但是,請注意一點,熱成像并不能穿透墻壁等不透光的物體。

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  與可見光結合,老技新用

  想在夜里獲得視野并不是什么難事,如今紅外技術的發展已經非常成熟。拍攝野生動物、24 小時監控等等都會用到這類技術。再加上熱成像,在夜里能夠判斷前面站著的是個人而不是一塊石頭,已經不是什么問題。

  熱成像與可見光結合,利用熱成像的可穿透性(透煙霧)和強弱光不受干擾的特點,智能識別煙火,采用雙光同軸聯動,當熱成像通道檢測到火情時,利用同軸定位功能將可見光畫面居中并拉近放大,查看細節,確認火情。

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  由于熱成像系統探測的是熱而不是光,所以可全天候使用。同時因為它完全是被動式的裝置,沒有光輻射或射頻能量,具有一定的隱蔽性和節省能源。

  有了AI如虎添翼,在黑夜下看清人臉

  熱成像除了與可見光的結合應用,還可通過AI的深度學習技術加持,實現在黑暗中準確識別人臉。

  當使用熱成像照相機拍攝面部圖像時,主要的挑戰在于捕獲的熱圖像必須與目標人物的常規可見圖像的監視圖像庫相匹配。需要將構建出來的圖像與數據庫中的已知面部進行匹配,才能識別出目標。這項熱成像人臉識別技術在追捕逃犯、打擊恐怖分子、夜間作戰方面有很大的用武之地。

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  不過,網絡安防問題也是需要注意的方面之一,不管人臉識別技術發展到何種程度,我們都希望其目的只是用來對付社會的陰暗分子。希望政府對技術有嚴格的監管和限制,以免被別有用心的人利用。人們都不會希望生活在楚門的世界,時刻暴漏在鏡頭下,沒有了隱私。

  小結

  現在,熱成像技術已經廣泛應用在日常生活當中。在醫療中可用作疾病診斷,在生活中如高壓輸變電的電器部件、火車軸箱、電路板等出現故障,也可以用熱像儀直接觀測檢查。還可以用于地質調查、地熱探查、森林植被分布、大氣與海洋監測、火災的發現與救援等等各個方面。熱別是在火災救援方面,熱成像儀可以幫助救援者發現那些被濃煙和黑暗隱蔽住的遇難者,從而救出他們。在科技發展的今天,黑夜下除了可見光監控的全彩顯示,還有熱成像+AI,都為我們在黑夜中擁有明亮的眼睛,讓夜色下的隱藏犯罪無所遁形,用科技守護我們的安全。


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