上(shang)周(zhou)，一場龍卷風肆虐(nve)了亞拉巴(ba)馬(ma)州的(de)一個(ge)縣(xian)，救(jiu)援人(ren)員不必在每一棟被摧毀(hui)的(de)建筑物中(zhong)尋找遇難(nan)者(zhe)，而是(shi)使用熱(re)成像無人(ren)機(ji)，讓他們知道廢墟下是(shi)否(fou)有人(ren)。
美國和世界各地越(yue)來越(yue)多的(de)(de)公(gong)共安全(quan)機構正開始在包括搜尋生還者、野外救火和其他自然災害在內(nei)的(de)(de)危急情況(kuang)下使用熱成像(xiang)無人(ren)機。
美國亞拉巴(ba)馬州李縣日(ri)前遭遇龍卷(juan)風襲擊。報道稱，龍卷(juan)風猛(meng)烈襲擊亞拉巴(ba)馬州，其(qi)中的“怪獸級”創擊還硬生生地撕裂了數英里(li)長(chang)的土地。強風將房屋和樹(shu)木連根(gen)拔起，有一(yi)塊廣告牌甚至(zhi)被吹了32公(gong)里(li)遠。這(zhe)場風災(zai)造成了至(zhi)少23人死亡(wang)。
救(jiu)災人(ren)員(yuan)在救(jiu)援過程中(zhong)(zhong)使用(yong)了有力的輔助(zhu)工具——熱(re)成像(xiang)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)。熱(re)成像(xiang)無(wu)人(ren)機(ji)(ji)使用(yong)紅外攝(she)像(xiang)機(ji)(ji)，可以全天(tian)24小(xiao)時在地面、建筑物(wu)(wu)或水中(zhong)(zhong)尋找熱(re)源——無(wu)論是(shi)人(ren)類或動(dong)物(wu)(wu)、活(huo)著的或剛(gang)剛(gang)死去的，還是(shi)火焰等其(qi)他發熱(re)物(wu)(wu)體。
這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)可以(yi)(yi)將彩色(se)編碼的(de)圖(tu)像實時(shi)傳輸到筆(bi)記本電(dian)腦、手機(ji)、平板電(dian)腦或(huo)大屏(ping)幕(mu)顯(xian)示器上。根據用戶選(xuan)擇(ze)的(de)設(she)置(zhi)，可以(yi)(yi)使熱源以(yi)(yi)鮮紅色(se)、白色(se)或(huo)其他顏色(se)標記出來(lai)。
目前(qian)，美國和世界各地越來越多的公共(gong)安全(quan)機(ji)構正開始在包括搜(sou)尋生還者、野外救火和其他自(zi)然災害在內(nei)的危(wei)急情況(kuang)下使用熱(re)成像無(wu)人機(ji)。
在(zai)(zai)遭(zao)受(shou)龍卷風襲(xi)擊(ji)的(de)亞拉巴馬州(zhou)，李縣治(zhi)安官瓊斯說，目(mu)前(qian)還不清楚(chu)無人機(ji)是否發現(xian)了任(ren)何尸(shi)體、受(shou)傷人員(yuan)或被(bei)困在(zai)(zai)廢墟(xu)中的(de)人。但至少，這(zhe)些無人機(ji)讓搜(sou)索(suo)人員(yuan)安心——在(zai)(zai)一場造成23人死亡的(de)龍卷風過(guo)后，他們在(zai)(zai)救災工作中沒(mei)有忽視任(ren)何人。
“無人機給我(wo)(wo)們(men)提供了一個俯視(shi)圖，讓我(wo)(wo)們(men)看到如果(guo)我(wo)(wo)們(men)在陸地上與視(shi)線(xian)齊平，我(wo)(wo)們(men)可能會錯過的區域。”瓊斯(si)說。
使用過這(zhe)種技術的(de)(de)(de)救援人(ren)(ren)員(yuan)和消防隊員(yuan)認為(wei)，熱成像無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)是一(yi)種保護和拯救生命(ming)的(de)(de)(de)有效工具。無(wu)人(ren)(ren)機(ji)(ji)比(bi)直升機(ji)(ji)等載人(ren)(ren)飛機(ji)(ji)更便宜，相比(bi)之下，后者無(wu)法進入狹小的(de)(de)(de)空間，其使用需要更多的(de)(de)(de)訓練。
技能1
快速(su)尋(xun)人
尼泊爾和墨西哥的(de)官(guan)員(yuan)在毀滅性的(de)地(di)震后使用(yong)了帶有熱(re)(re)探測設備的(de)無(wu)(wu)人(ren)機。在加州森林大(da)火撲救中，消防員(yuan)使用(yong)熱(re)(re)成像(xiang)無(wu)(wu)人(ren)機繪制火災地(di)圖，搜(sou)尋被燒毀的(de)房屋。熱(re)(re)成像(xiang)無(wu)(wu)人(ren)機還(huan)被用(yong)來定位失蹤人(ren)員(yuan)，比如(ru)熱(re)(re)成像(xiang)無(wu)(wu)人(ren)機去年(nian)在北卡羅來納州茂密的(de)樹(shu)林里找到了一名11歲的(de)女(nv)孩。
去年夏天，田納西州漢(han)密爾頓縣警長馬蒂·鄧恩(en)接(jie)到(dao)一(yi)個緊急(ji)電話。一(yi)名卷入家庭糾(jiu)紛的(de)(de)男(nan)子離家出走，冒(mao)險進入查塔努(nu)加附近的(de)(de)沼澤森林(lin)。鄧恩(en)帶(dai)著一(yi)架(jia)熱成像(xiang)無人(ren)機(ji)沖向現場。他操控飛機(ji)飛過濃密的(de)(de)樹冠，在(zai)大約(yue)6分(fen)鐘內(nei)找到(dao)了目(mu)標(biao)——一(yi)個熱信(xin)號顯示(shi)，一(yi)個人(ren)正坐在(zai)一(yi)棵樹下(xia)。這(zhe)(zhe)名男(nan)子被迅(xun)速安(an)全救(jiu)出。“這(zhe)(zhe)是一(yi)個神奇(qi)的(de)(de)工(gong)具。”鄧恩(en)說，“這(zhe)(zhe)比(bi)警察和警犬進行搜索所花(hua)費(fei)的(de)(de)時間要短得多。”
技能2
協(xie)助救災
在舊金山地區，門洛帕克(ke)消防區擁有(you)一(yi)支約15架無人機(ji)的(de)機(ji)隊(dui)(dui)，這(zhe)些無人機(ji)的(de)性能各不相(xiang)同，有(you)些配備(bei)常規(gui)攝(she)像頭，有(you)些配備(bei)熱成像攝(she)像頭。在去年北加州毀滅(mie)性的(de)野火中(zhong)，熱成像無人機(ji)繪(hui)制了大火肆虐的(de)區域。“這(zhe)些照(zhao)片被發送到消防隊(dui)(dui)員的(de)手機(ji)上，幫(bang)助(zhu)他(ta)們有(you)效地滅(mie)火。”消防隊(dui)(dui)長(chang)哈(ha)羅(luo)德·沙(sha)佩爾霍(huo)曼(man)說。
門洛帕克的消防員(yuan)(yuan)還用熱成像無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)來尋找在(zai)(zai)舊金山灣區失蹤的人(ren)(ren)員(yuan)(yuan)，并在(zai)(zai)颶(ju)風“哈(ha)維(wei)”過后將無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)送往(wang)得克薩斯州提供幫助。沙佩爾霍(huo)曼說，無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)在(zai)(zai)那里察看了被淹沒的地區，以(yi)便救援船只在(zai)(zai)倒下的樹木、電線和其(qi)他障(zhang)礙物(wu)中更容(rong)易航行。“這是(shi)一(yi)種超級高效的設備。”沙佩爾霍(huo)曼說。據(ju)估計，美國國防部已經在(zai)(zai)熱成像無(wu)(wu)人(ren)(ren)機(ji)項目上花費(fei)了20萬美元，包括飛行員(yuan)(yuan)培訓(xun)的費(fei)用。
技能3
抓捕竊賊(zei)
在佛羅里達州波爾(er)克(ke)縣(xian)，格雷迪·賈德警長(chang)的空中反(fan)應(ying)小(xiao)組有20名無人(ren)機(ji)駕駛員。波爾(er)克(ke)縣(xian)在夜間使(shi)用熱成像(xiang)無人(ren)機(ji)，搜尋那些(xie)認為自己(ji)在黑暗的掩護(hu)下可以安全(quan)作案的竊(qie)賊。
佛(fo)羅里(li)達州的(de)無人(ren)(ren)機(ji)行動受到嚴(yan)格法律的(de)限制。賈德(de)說，治安官辦公室只能(neng)(neng)在(zai)(zai)緊急情況下使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)無人(ren)(ren)機(ji)，比如龍卷風或颶風，或者(zhe)在(zai)(zai)接到法院命令(ling)的(de)情況下使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)無人(ren)(ren)機(ji)。“無人(ren)(ren)機(ji)不能(neng)(neng)被用(yong)(yong)(yong)于觀(guan)察交通流量，甚至(zhi)不能(neng)(neng)被用(yong)(yong)(yong)于在(zai)(zai)足球比賽中(zhong)進行人(ren)(ren)群監控。”賈德(de)說。
美國(guo)俄勒(le)岡州(zhou)波特蘭市(shi)的FLIR系統公司(si)設計、制(zhi)造和銷售警(jing)察(cha)和消防部門使用的熱成(cheng)像(xiang)(xiang)攝像(xiang)(xiang)機。該公司(si)負責全球產品戰略的高級副(fu)總裁(cai)弗(fu)蘭克說，公司(si)大(da)約4年前開始涉足公共安全機構的無人機攝像(xiang)(xiang)業務(wu)。弗(fu)蘭克介紹，根據(ju)性能差別，這些(xie)相(xiang)機和無人機的組合(he)價格(ge)從1500美元(yuan)到1萬(wan)美元(yuan)不等。
美國巴德學(xue)院無人機(ji)研究中(zhong)心去年5月(yue)發布的一份研究報告(gao)稱，美國至(zhi)少有910個(ge)州和(he)地方(fang)警(jing)察、治安官、消防(fang)和(he)緊急服務機(ji)構購買了無人機(ji)。該報告(gao)稱，目(mu)前尚(shang)不(bu)清楚(chu)有多少機(ji)構擁有具備熱成像能(neng)力的無人機(ji)，估計這一比例(li)不(bu)到(dao)25%，但數(shu)量應該還在(zai)增加(jia)。
紅(hong)外成像的原理(li)和發展(zhan)歷程
自然界中(zhong)一切物體，只要溫度高于(yu)絕(jue)對零(ling)度(-273.16°C)，都會發(fa)出紅(hong)外(wai)線(xian)，利用(yong)紅(hong)外(wai)探(tan)測器和光學成像物鏡進(jin)行探(tan)測，就能(neng)(neng)將被測物體的(de)紅(hong)外(wai)輻射能(neng)(neng)量(liang)分布圖形反映(ying)到紅(hong)外(wai)探(tan)測器的(de)光敏元件上，從而獲(huo)得紅(hong)外(wai)熱像圖，即將物體發(fa)出的(de)不可見紅(hong)外(wai)能(neng)(neng)量(liang)轉變為可見的(de)熱圖像。
19世(shi)紀初(chu)英國(guo)物理學家(jia)就從水(shui)銀(yin)溫度計中(zhong)發現紅(hong)外輻射，早在第二(er)次世(shi)界大戰(zhan)開始，熱(re)成(cheng)像(xiang)技術就已經(jing)應用(yong)于軍事，利(li)用(yong)熱(re)輻射來探(tan)測敵方的行(xing)蹤(zong)。后來隨著熱(re)成(cheng)像(xiang)儀(yi)的出現及(ji)普及(ji)，熱(re)成(cheng)像(xiang)技術逐漸應用(yong)于醫療、工業生產、日(ri)常生活等領域。
熱成像+無人機
與互聯網一樣，無(wu)人機(ji)(ji)可以根據(ju)搭載的(de)(de)設備(bei)來決定其具備(bei)的(de)(de)功能，伴隨(sui)著電子產(chan)業(ye)、材料科學、控制和(he)通信技(ji)術的(de)(de)日益成熟，“無(wu)人機(ji)(ji)+熱成像”的(de)(de)合作方(fang)式(shi)將(jiang)廣泛應(ying)用于各個行(xing)業(ye)領域。
熱成像無人機可搭載可見光相(xiang)機和紅(hong)外熱像儀進(jin)行航拍，不受空間和地理位置的局限，“無人機+熱成像”技術的重疊(die)可用于夜視(shi)追蹤、搜尋救援、設(she)備巡檢、農林牧漁等領域，尤其是在一些(xie)災難預防(fang)以及監測中，可發揮很大的作用。
未來：熱成像+智能化
視頻監控經歷了(le)由人力值(zhi)守、辨別(bie)分析發(fa)展到(dao)機器自動分析的(de)發(fa)展過(guo)程(cheng)，已經完成了(le)由事(shi)后檢索逐步過(guo)渡到(dao)自動化、智能化的(de)身份(fen)轉變。
智能分析技術(shu)讓監控設備具備自主感知、圖(tu)像識別(bie)、深度學習能力，將安防(fang)監控的(de)事(shi)后(hou)取證延伸到(dao)事(shi)前預警、事(shi)中快速處置、事(shi)后(hou)海量數據(ju)的(de)證據(ju)鏈(lian)的(de)檢索(suo)等，從而極大地提(ti)升監控的(de)效率。
在(zai)(zai)紅外攝像(xiang)機(ji)上加入智能(neng)分(fen)析功能(neng)，能(neng)夠(gou)實現對(dui)事件(jian)結果(guo)的高效分(fen)析和(he)融合應用，還可以形(xing)成(cheng)對(dui)事件(jian)內在(zai)(zai)發展規律的結果(guo)輸出，輔(fu)助科學決(jue)策。（廣州日報全媒體(ti)記者(zhe)溫俊(jun)華編(bian)譯）