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熱成像無人機: 救災尋人抓賊樣樣能

發布日期: 2019-10-07 信息來源:欧宝体育

    上周,一場龍卷風肆虐了亞拉巴馬州的(de)一個縣,救援人(ren)(ren)員(yuan)不(bu)必在每一棟被摧(cui)毀的(de)建筑(zhu)物(wu)中尋找遇難者,而是(shi)使(shi)用熱成像無(wu)人(ren)(ren)機,讓他們知道(dao)廢墟下是(shi)否有(you)人(ren)(ren)。

  美國和(he)世界各地越來越多的公共(gong)安全機構正(zheng)開始在(zai)包括搜尋生(sheng)還者、野外(wai)救火和(he)其(qi)他自然(ran)災害在(zai)內的危急情況下(xia)使(shi)用熱成像無人機。

  美國亞(ya)拉(la)巴馬州(zhou)李(li)縣日前遭遇(yu)龍卷(juan)風(feng)(feng)襲擊(ji)。報道(dao)稱,龍卷(juan)風(feng)(feng)猛烈(lie)襲擊(ji)亞(ya)拉(la)巴馬州(zhou),其中的“怪獸級(ji)”創(chuang)擊(ji)還硬生生地撕裂(lie)了數英里(li)(li)長(chang)的土地。強風(feng)(feng)將房屋和樹木(mu)連根拔(ba)起,有一塊廣告牌甚至(zhi)被吹了32公里(li)(li)遠。這場風(feng)(feng)災(zai)造成了至(zhi)少(shao)23人(ren)死亡。

  救災人(ren)(ren)(ren)員在救援過(guo)程中使(shi)用了有力的(de)輔助工具——熱(re)成(cheng)像(xiang)無(wu)人(ren)(ren)(ren)機。熱(re)成(cheng)像(xiang)無(wu)人(ren)(ren)(ren)機使(shi)用紅外攝像(xiang)機,可以全天(tian)24小時在地面(mian)、建(jian)筑物(wu)或(huo)水中尋找熱(re)源——無(wu)論(lun)是人(ren)(ren)(ren)類或(huo)動物(wu)、活著的(de)或(huo)剛剛死去的(de),還是火焰等其他發(fa)熱(re)物(wu)體。

  這些設(she)備(bei)可(ke)以將(jiang)彩色編碼的圖(tu)像(xiang)實時傳輸到筆記本電腦(nao)、手機(ji)、平板(ban)電腦(nao)或(huo)(huo)大屏幕顯示器上。根據用戶選擇的設(she)置(zhi),可(ke)以使熱源以鮮紅色、白色或(huo)(huo)其他顏(yan)色標記出來。

  目前,美國和世界(jie)各地越來越多的公共安全機(ji)構正開始在(zai)包括搜尋生還者、野外救火和其他自然災害(hai)在(zai)內的危急情況下使用熱(re)成像無人機(ji)。

  在(zai)遭受龍(long)卷風襲擊(ji)的(de)亞拉(la)巴(ba)馬州,李(li)縣治安官瓊(qiong)斯說,目(mu)前還(huan)不清楚無人(ren)(ren)(ren)機是(shi)否(fou)發現了(le)任何(he)尸體(ti)、受傷人(ren)(ren)(ren)員(yuan)或被困在(zai)廢墟中(zhong)的(de)人(ren)(ren)(ren)。但(dan)至少,這些無人(ren)(ren)(ren)機讓搜索人(ren)(ren)(ren)員(yuan)安心(xin)——在(zai)一場造(zao)成(cheng)23人(ren)(ren)(ren)死亡的(de)龍(long)卷風過(guo)后,他(ta)們在(zai)救災工(gong)作中(zhong)沒有忽視任何(he)人(ren)(ren)(ren)。

  “無人機給我們提供了(le)一(yi)個俯視圖(tu),讓我們看到如(ru)果(guo)我們在陸地(di)上與(yu)視線齊平,我們可能會錯過的區域。”瓊斯說。

  使用(yong)過這種技術(shu)的(de)救(jiu)援(yuan)人員和消防(fang)隊員認為,熱成像無(wu)(wu)人機是一種保護和拯救(jiu)生命的(de)有效工(gong)具。無(wu)(wu)人機比直升機等載人飛機更便宜,相(xiang)比之(zhi)下,后者無(wu)(wu)法進入狹小的(de)空間,其使用(yong)需要更多(duo)的(de)訓練。

  技能1
    快速尋人

  尼泊爾和墨西哥的(de)(de)官(guan)員在毀滅性的(de)(de)地震(zhen)后使(shi)用(yong)了(le)帶有熱探測設備的(de)(de)無人(ren)機(ji)。在加州(zhou)森林大火撲救中,消防(fang)員使(shi)用(yong)熱成像無人(ren)機(ji)繪制火災地圖(tu),搜(sou)尋(xun)被燒毀的(de)(de)房屋。熱成像無人(ren)機(ji)還被用(yong)來(lai)定位失(shi)蹤人(ren)員,比如(ru)熱成像無人(ren)機(ji)去年在北卡羅來(lai)納州(zhou)茂(mao)密(mi)的(de)(de)樹(shu)林里找到了(le)一名11歲的(de)(de)女孩。

  去年夏天(tian),田納(na)西州(zhou)漢密爾頓縣警(jing)長(chang)馬蒂·鄧恩(en)接(jie)到一(yi)個緊急電話。一(yi)名卷入家庭糾(jiu)紛的(de)男(nan)子(zi)離家出走(zou),冒(mao)險進(jin)入查塔努加(jia)附近的(de)沼澤森(sen)林。鄧恩(en)帶著(zhu)一(yi)架熱成像(xiang)無人(ren)機沖向現場。他操控飛機飛過濃(nong)密的(de)樹(shu)(shu)冠,在大約6分鐘內找到了目標——一(yi)個熱信號(hao)顯示,一(yi)個人(ren)正坐在一(yi)棵樹(shu)(shu)下(xia)。這名男(nan)子(zi)被迅速安全(quan)救出。“這是一(yi)個神奇的(de)工具。”鄧恩(en)說,“這比警(jing)察和(he)警(jing)犬進(jin)行(xing)搜索所花費的(de)時間要短得(de)多。”

  技能2
    協助救災

  在(zai)舊(jiu)金山地(di)區(qu),門(men)洛(luo)帕克消防區(qu)擁有一支約15架無(wu)人機的(de)機隊(dui),這(zhe)些(xie)無(wu)人機的(de)性能各不相同,有些(xie)配備常規(gui)攝(she)像頭,有些(xie)配備熱(re)成像攝(she)像頭。在(zai)去年北(bei)加州毀滅性的(de)野火(huo)(huo)中,熱(re)成像無(wu)人機繪制(zhi)了大火(huo)(huo)肆虐的(de)區(qu)域。“這(zhe)些(xie)照(zhao)片被發送到消防隊(dui)員(yuan)的(de)手機上,幫(bang)助他們有效地(di)滅火(huo)(huo)。”消防隊(dui)長哈羅德·沙佩爾(er)霍曼說。

  門洛(luo)帕(pa)克的(de)(de)消防員(yuan)還用熱成像無(wu)(wu)人(ren)機(ji)來尋找在(zai)(zai)舊金(jin)山灣區(qu)失蹤的(de)(de)人(ren)員(yuan),并在(zai)(zai)颶風“哈維”過后(hou)將無(wu)(wu)人(ren)機(ji)送(song)往得克薩斯州(zhou)提供幫(bang)助(zhu)。沙(sha)(sha)佩(pei)爾霍曼說,無(wu)(wu)人(ren)機(ji)在(zai)(zai)那里(li)察看了被淹沒的(de)(de)地區(qu),以(yi)便救援船只在(zai)(zai)倒(dao)下的(de)(de)樹(shu)木、電線和其他障礙物中更容易航行。“這是一(yi)種超(chao)級高效的(de)(de)設備。”沙(sha)(sha)佩(pei)爾霍曼說。據估計,美國國防部已經在(zai)(zai)熱成像無(wu)(wu)人(ren)機(ji)項目(mu)上花費了20萬美元,包(bao)括飛行員(yuan)培訓(xun)的(de)(de)費用。

  技能3
    抓捕竊賊

  在(zai)佛羅里達州波(bo)爾克縣,格雷(lei)迪·賈德警(jing)長的(de)空中反應小組有20名無人(ren)(ren)機(ji)駕駛員(yuan)。波(bo)爾克縣在(zai)夜間使(shi)用熱成(cheng)像無人(ren)(ren)機(ji),搜尋那(nei)些認為自己在(zai)黑暗(an)的(de)掩護(hu)下可(ke)以安(an)全作(zuo)案的(de)竊賊。

  佛羅(luo)里達州的(de)無人(ren)機(ji)(ji)行(xing)動受到(dao)嚴格法律的(de)限(xian)制。賈(jia)(jia)德(de)說,治安官(guan)辦公室(shi)只(zhi)能在(zai)緊急(ji)情況下使(shi)用(yong)(yong)(yong)無人(ren)機(ji)(ji),比如龍卷風(feng)或颶風(feng),或者在(zai)接(jie)到(dao)法院命令(ling)的(de)情況下使(shi)用(yong)(yong)(yong)無人(ren)機(ji)(ji)。“無人(ren)機(ji)(ji)不(bu)能被用(yong)(yong)(yong)于(yu)觀察交通流(liu)量,甚至不(bu)能被用(yong)(yong)(yong)于(yu)在(zai)足球比賽中進行(xing)人(ren)群監控。”賈(jia)(jia)德(de)說。

  美(mei)國(guo)俄勒岡(gang)州波特蘭(lan)(lan)市的(de)(de)FLIR系統公司(si)設(she)計、制(zhi)造和銷(xiao)售警察和消防部門使用的(de)(de)熱成像攝像機(ji)(ji)(ji)(ji)。該(gai)公司(si)負責全(quan)球產(chan)品戰略的(de)(de)高級副(fu)總(zong)裁弗蘭(lan)(lan)克說(shuo),公司(si)大約4年前開始涉足公共安全(quan)機(ji)(ji)(ji)(ji)構的(de)(de)無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)攝像業務。弗蘭(lan)(lan)克介紹,根(gen)據(ju)性(xing)能差別,這些(xie)相機(ji)(ji)(ji)(ji)和無(wu)人機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)組合(he)價格從(cong)1500美(mei)元到1萬美(mei)元不等(deng)。

  美(mei)國巴德(de)學院無人(ren)(ren)機(ji)(ji)研究中心去年5月發布的一份研究報告稱,美(mei)國至少(shao)有(you)910個州和(he)(he)地方警察(cha)、治安官(guan)、消防(fang)和(he)(he)緊急服務機(ji)(ji)構購買了無人(ren)(ren)機(ji)(ji)。該(gai)報告稱,目前尚不清楚有(you)多少(shao)機(ji)(ji)構擁有(you)具備(bei)熱成像能力的無人(ren)(ren)機(ji)(ji),估計這一比(bi)例不到25%,但數(shu)量應該(gai)還在增(zeng)加。

  紅外成(cheng)像的(de)原(yuan)理和發展歷程

  自然(ran)界(jie)中(zhong)一切物(wu)體(ti)(ti),只要溫度(du)高于絕(jue)對零度(du)(-273.16°C),都(dou)會發出紅外(wai)線(xian),利用紅外(wai)探(tan)測(ce)(ce)(ce)器和(he)光(guang)學成像物(wu)鏡進(jin)行探(tan)測(ce)(ce)(ce),就能(neng)將被(bei)測(ce)(ce)(ce)物(wu)體(ti)(ti)的(de)紅外(wai)輻(fu)射能(neng)量分(fen)布(bu)圖(tu)形(xing)反(fan)映到(dao)紅外(wai)探(tan)測(ce)(ce)(ce)器的(de)光(guang)敏元件(jian)上,從而獲得紅外(wai)熱(re)像圖(tu),即(ji)將物(wu)體(ti)(ti)發出的(de)不(bu)可見紅外(wai)能(neng)量轉變為(wei)可見的(de)熱(re)圖(tu)像。

  19世紀(ji)初(chu)英國(guo)物(wu)理學家就(jiu)(jiu)從水銀(yin)溫(wen)度計中發現(xian)紅(hong)外輻(fu)射,早在第二次世界大戰開始,熱(re)成(cheng)像技術就(jiu)(jiu)已經應(ying)用(yong)于軍(jun)事,利用(yong)熱(re)輻(fu)射來探測敵方的行蹤。后(hou)來隨著熱(re)成(cheng)像儀(yi)的出現(xian)及(ji)普及(ji),熱(re)成(cheng)像技術逐漸應(ying)用(yong)于醫療、工業(ye)生產、日常(chang)生活等領域。

  熱成像+無人機

  與互聯網一樣,無人機可以根據(ju)搭(da)載(zai)的設備(bei)來(lai)決定其具備(bei)的功(gong)能,伴隨著電子產(chan)業、材料科(ke)學(xue)、控制和通信技術的日益成熟,“無人機+熱成像”的合作方式將廣(guang)泛應用于各個行(xing)業領域(yu)。

  熱成(cheng)像無人機可搭(da)載可見光相機和紅外熱像儀進行(xing)航拍,不受(shou)空間和地理(li)位置的(de)局限,“無人機+熱成(cheng)像”技術的(de)重疊可用(yong)于(yu)夜(ye)視(shi)追蹤、搜尋救(jiu)援(yuan)、設備巡檢、農林(lin)牧漁等領域(yu),尤其是在一些災難預防以及(ji)監(jian)測中,可發揮很大的(de)作用(yong)。

  未(wei)來: 熱成像(xiang)+智能(neng)化

  視頻監控經歷了(le)由人力值守、辨別分析發(fa)展(zhan)到機器(qi)自(zi)動分析的(de)發(fa)展(zhan)過程,已經完成了(le)由事后檢(jian)索逐步過渡到自(zi)動化、智能化的(de)身份轉變。

    智能分(fen)析(xi)技術讓監控設備具備自主感知、圖像識別、深度學(xue)習能力,將安防監控的(de)事后(hou)取證(zheng)延(yan)伸到(dao)事前預警、事中快速處置、事后(hou)海量數據的(de)證(zheng)據鏈的(de)檢(jian)索(suo)等,從而極大(da)地提(ti)升監控的(de)效率。

    在紅外攝像機上加入智(zhi)能(neng)分析功(gong)能(neng),能(neng)夠實現(xian)對(dui)事件結果的(de)高(gao)效分析和(he)融合(he)應用,還可以形成對(dui)事件內在發展規律的(de)結果輸出,輔助(zhu)科(ke)學決策(ce)。(廣州日報全媒體記者溫俊華編(bian)譯)

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