上周(zhou)，一場龍卷風肆虐了亞拉巴馬州(zhou)的一個縣(xian)，救援人員不必(bi)在(zai)每一棟(dong)被(bei)摧毀的建筑物中尋找(zhao)遇難(nan)者，而是(shi)使用熱成像無(wu)人機，讓他(ta)們知(zhi)道廢墟下是(shi)否有(you)人。
美國和世(shi)界各(ge)地越來越多的公共(gong)安全(quan)機(ji)構正開始(shi)在包括搜尋(xun)生還者、野外救火(huo)和其他自然災害在內的危急(ji)情況下(xia)使(shi)用(yong)熱(re)成像無人機(ji)。
美國亞拉巴(ba)馬(ma)州李縣日前遭遇龍卷風(feng)襲(xi)(xi)擊(ji)。報道稱，龍卷風(feng)猛烈襲(xi)(xi)擊(ji)亞拉巴(ba)馬(ma)州，其中的“怪獸級”創擊(ji)還硬生(sheng)生(sheng)地撕裂了數英里(li)長的土地。強(qiang)風(feng)將房屋和樹(shu)木連根拔起，有一塊廣告牌甚至(zhi)被吹(chui)了32公里(li)遠。這場風(feng)災造成了至(zhi)少23人死亡。
救(jiu)災人員在(zai)救(jiu)援過程中使用(yong)了(le)有力的輔(fu)助工(gong)具——熱成像(xiang)(xiang)無人機(ji)。熱成像(xiang)(xiang)無人機(ji)使用(yong)紅外攝像(xiang)(xiang)機(ji)，可以(yi)全(quan)天24小時在(zai)地(di)面、建筑物或(huo)水中尋找熱源——無論是人類或(huo)動物、活著的或(huo)剛剛死去的，還是火焰等其他發熱物體。
這些設(she)備可以將彩色(se)編碼的圖(tu)像實時傳輸到筆記本電(dian)腦(nao)、手(shou)機、平板電(dian)腦(nao)或大屏幕(mu)顯示器上。根據用戶選擇的設(she)置，可以使熱源(yuan)以鮮(xian)紅色(se)、白色(se)或其他顏色(se)標記出來。
目前，美國和(he)(he)世界各(ge)地(di)越(yue)來越(yue)多(duo)的公共安全機(ji)構正開始在包括搜(sou)尋生還者、野外救火和(he)(he)其他(ta)自然(ran)災害在內(nei)的危急情況下使用熱成像(xiang)無人機(ji)。
在(zai)遭受龍(long)卷風襲擊的亞拉(la)巴馬州，李縣(xian)治安官瓊斯說(shuo)，目前(qian)還不清楚無(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)是否發現了任何尸(shi)體、受傷人(ren)(ren)(ren)員(yuan)或被困在(zai)廢墟中的人(ren)(ren)(ren)。但至少，這些無(wu)人(ren)(ren)(ren)機(ji)讓搜索人(ren)(ren)(ren)員(yuan)安心——在(zai)一場(chang)造(zao)成23人(ren)(ren)(ren)死亡的龍(long)卷風過后(hou)，他們在(zai)救災工作中沒(mei)有忽視(shi)任何人(ren)(ren)(ren)。
“無人機給我們(men)提供了一個俯視圖，讓我們(men)看到如果我們(men)在(zai)陸地上與視線齊平(ping)，我們(men)可能會錯過的(de)區域。”瓊斯說。
使(shi)用過這種技(ji)術的救(jiu)援人員(yuan)和消防隊(dui)員(yuan)認(ren)為，熱成(cheng)像(xiang)無人機是一種保護和拯(zheng)救(jiu)生命的有效工具(ju)。無人機比直(zhi)升(sheng)機等載人飛機更便(bian)宜，相比之下(xia)，后者無法進入狹小的空間，其使(shi)用需(xu)要(yao)更多的訓練。
技能1
快速(su)尋人
尼泊(bo)爾和墨西哥的(de)官(guan)員(yuan)在(zai)毀(hui)滅性的(de)地(di)震后使(shi)用了(le)帶(dai)有熱探測設(she)備(bei)的(de)無人(ren)機。在(zai)加(jia)州森林大火撲救中(zhong)，消防(fang)員(yuan)使(shi)用熱成像無人(ren)機繪制火災地(di)圖，搜尋被燒毀(hui)的(de)房屋。熱成像無人(ren)機還被用來定位失蹤(zong)人(ren)員(yuan)，比如熱成像無人(ren)機去(qu)年在(zai)北卡(ka)羅來納州茂密的(de)樹林里找到了(le)一名11歲(sui)的(de)女孩(hai)。
去年夏天，田納(na)西州(zhou)漢密爾頓縣警(jing)(jing)長馬蒂·鄧恩(en)接到(dao)一(yi)(yi)個(ge)緊(jin)急電話。一(yi)(yi)名卷入家庭糾紛(fen)的男(nan)(nan)子離家出走，冒(mao)險進入查塔努加附近(jin)的沼澤森林。鄧恩(en)帶著一(yi)(yi)架熱成像無人機(ji)沖向(xiang)現場。他操控飛機(ji)飛過濃密的樹冠，在(zai)大約(yue)6分鐘內(nei)找到(dao)了(le)目(mu)標——一(yi)(yi)個(ge)熱信號顯(xian)示，一(yi)(yi)個(ge)人正坐在(zai)一(yi)(yi)棵樹下。這(zhe)名男(nan)(nan)子被迅(xun)速(su)安全救出。“這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)神奇的工具。”鄧恩(en)說，“這(zhe)比警(jing)(jing)察(cha)和警(jing)(jing)犬進行搜(sou)索(suo)所花費的時間要短(duan)得多。”
技能2
協助救災
在舊金山地(di)區，門洛帕克(ke)消(xiao)防區擁有一支約15架無人機(ji)的(de)機(ji)隊(dui)(dui)，這(zhe)些無人機(ji)的(de)性能(neng)各不(bu)相同，有些配(pei)備常規攝(she)像頭(tou)，有些配(pei)備熱成像攝(she)像頭(tou)。在去年北加州(zhou)毀(hui)滅性的(de)野火(huo)中，熱成像無人機(ji)繪制了大火(huo)肆虐的(de)區域。“這(zhe)些照片被發(fa)送到消(xiao)防隊(dui)(dui)員(yuan)的(de)手機(ji)上，幫助他們(men)有效(xiao)地(di)滅火(huo)。”消(xiao)防隊(dui)(dui)長哈羅德·沙佩爾霍曼說。
門洛帕(pa)克的(de)消防(fang)員(yuan)(yuan)還用(yong)熱成像(xiang)無(wu)(wu)人機來(lai)尋找在舊金山灣區失蹤的(de)人員(yuan)(yuan)，并在颶風“哈(ha)維”過后將無(wu)(wu)人機送往得(de)克薩斯州提供幫助。沙(sha)佩爾霍(huo)曼(man)說(shuo)，無(wu)(wu)人機在那里察(cha)看了(le)被(bei)淹沒的(de)地區，以便救(jiu)援船(chuan)只在倒下的(de)樹木(mu)、電(dian)線和其(qi)他障礙(ai)物中更容易航行。“這是一種(zhong)超級高效的(de)設備。”沙(sha)佩爾霍(huo)曼(man)說(shuo)。據(ju)估計，美(mei)國國防(fang)部已(yi)經在熱成像(xiang)無(wu)(wu)人機項目上花費了(le)20萬美(mei)元，包括飛行員(yuan)(yuan)培訓的(de)費用(yong)。
技能3
抓捕竊賊(zei)
在佛(fo)羅里達州波爾克縣，格雷迪·賈德警長的空(kong)中反(fan)應小組有20名(ming)無人機駕駛員(yuan)。波爾克縣在夜間使用熱成像無人機，搜尋那些認(ren)為(wei)自己在黑暗的掩護下可以(yi)安全作案的竊賊(zei)。
佛羅里達州的(de)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)行(xing)動受到(dao)嚴格法律的(de)限制(zhi)。賈德(de)說，治安官辦公室只能在(zai)(zai)緊急情況下使用(yong)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)，比(bi)如龍卷風或颶(ju)風，或者在(zai)(zai)接(jie)到(dao)法院命令(ling)的(de)情況下使用(yong)無(wu)(wu)人機(ji)(ji)。“無(wu)(wu)人機(ji)(ji)不能被用(yong)于觀察交通流量，甚至不能被用(yong)于在(zai)(zai)足(zu)球(qiu)比(bi)賽(sai)中(zhong)進行(xing)人群監控。”賈德(de)說。
美國俄(e)勒(le)岡州波特蘭市(shi)的(de)(de)FLIR系統公司設計、制造和銷售警察和消(xiao)防部門使用的(de)(de)熱成像攝(she)像機(ji)(ji)。該公司負責全球(qiu)產品戰略的(de)(de)高(gao)級副(fu)總裁(cai)弗蘭克(ke)說，公司大約(yue)4年前開始涉足公共安全機(ji)(ji)構的(de)(de)無人(ren)機(ji)(ji)攝(she)像業(ye)務(wu)。弗蘭克(ke)介紹(shao)，根據性能(neng)差別，這些相機(ji)(ji)和無人(ren)機(ji)(ji)的(de)(de)組(zu)合價格從1500美元到(dao)1萬美元不(bu)等(deng)。
美(mei)(mei)國巴德(de)學院無人機研(yan)(yan)究中心(xin)去年5月發布的一份研(yan)(yan)究報(bao)(bao)告(gao)稱，美(mei)(mei)國至(zhi)少(shao)有910個州和地方警察、治(zhi)安(an)官、消防和緊(jin)急服務機構(gou)購買了無人機。該報(bao)(bao)告(gao)稱，目前(qian)尚不清楚(chu)有多少(shao)機構(gou)擁有具備熱成像能力的無人機，估(gu)計這一比例不到25%，但數量應該還在增加。
紅外成像的(de)原(yuan)理和發展歷程(cheng)
自(zi)然(ran)界中一切物(wu)體(ti)(ti)，只要溫度高于絕對零度(-273.16°C)，都會發出(chu)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線，利用紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)探(tan)測(ce)器和光學成像物(wu)鏡進行探(tan)測(ce)，就(jiu)能將被測(ce)物(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)輻射能量(liang)(liang)分布圖(tu)形反映到紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)探(tan)測(ce)器的(de)(de)光敏元件上，從而(er)獲得紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)熱像圖(tu)，即將物(wu)體(ti)(ti)發出(chu)的(de)(de)不可(ke)見紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)能量(liang)(liang)轉變為可(ke)見的(de)(de)熱圖(tu)像。
19世紀(ji)初英國物理學家(jia)就(jiu)從水銀(yin)溫度計中發現紅外輻(fu)射(she)，早在第二次世界(jie)大戰開始，熱(re)(re)成(cheng)像技(ji)術(shu)就(jiu)已經應用(yong)(yong)于軍事，利用(yong)(yong)熱(re)(re)輻(fu)射(she)來(lai)探測敵方(fang)的(de)(de)行蹤。后(hou)來(lai)隨著熱(re)(re)成(cheng)像儀的(de)(de)出現及普(pu)及，熱(re)(re)成(cheng)像技(ji)術(shu)逐漸(jian)應用(yong)(yong)于醫療、工業生(sheng)產、日常(chang)生(sheng)活等(deng)領域。
熱成像+無人機
與互(hu)聯網一樣，無(wu)人(ren)機(ji)可(ke)以根據搭(da)載的設(she)備來決定其具備的功(gong)能，伴隨(sui)著電子(zi)產業(ye)、材料(liao)科學、控(kong)制和(he)通(tong)信技術的日益成(cheng)熟，“無(wu)人(ren)機(ji)+熱成(cheng)像”的合作方(fang)式(shi)將廣泛應用于(yu)各個行(xing)業(ye)領域。
熱成像無人機(ji)可搭載可見光相機(ji)和(he)紅外熱像儀(yi)進行航拍，不受(shou)空間和(he)地理位置的局限(xian)，“無人機(ji)+熱成像”技(ji)術的重疊可用于夜視追蹤、搜尋(xun)救(jiu)援、設備(bei)巡檢(jian)、農林牧漁等領域，尤其(qi)是在一些災難預防(fang)以及監測中，可發(fa)揮很大的作用。
未(wei)來：熱成像+智能化
視頻監控(kong)經(jing)歷了由(you)人力(li)值守、辨別分析發(fa)展(zhan)到(dao)機器自(zi)(zi)動分析的發(fa)展(zhan)過(guo)程，已(yi)經(jing)完成了由(you)事(shi)后(hou)檢(jian)索逐步過(guo)渡(du)到(dao)自(zi)(zi)動化、智(zhi)能化的身份轉變。
智能分析(xi)技術(shu)讓(rang)監(jian)(jian)控設備(bei)(bei)具備(bei)(bei)自主感知、圖像識別、深度(du)學習能力(li)，將安防監(jian)(jian)控的事后取(qu)證延伸(shen)到事前(qian)預(yu)警、事中快(kuai)速處(chu)置(zhi)、事后海量數據的證據鏈(lian)的檢索等，從而(er)極大地提升監(jian)(jian)控的效率(lv)。
在(zai)紅外攝(she)像機上加入智能分析(xi)功能，能夠實現對(dui)事(shi)件(jian)結(jie)果(guo)的高效(xiao)分析(xi)和融(rong)合應用，還可以形(xing)成對(dui)事(shi)件(jian)內在(zai)發展規律的結(jie)果(guo)輸出(chu)，輔助科(ke)學決(jue)策。（廣州日報全(quan)媒體記者溫(wen)俊華編譯）