隨著國內(nèi)“軍轉(zhuǎn)民”技術(shù)試點工作的擴大與深入,越來越多的軍用技術(shù)發(fā)展到民用市場當(dāng)中,比如無人機在沒有市場的井噴式爆發(fā),目前,雖然熱成像技術(shù)目前發(fā)展較為平緩,但隨著對安防技術(shù)要求的提高和生產(chǎn)成本的降低,熱成像技術(shù)出現(xiàn)在了更多的行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。
從城市安全監(jiān)控、森林防火預(yù)警、到大樓能源高溫部位檢測、高速鐵路安全監(jiān)測、汽車安全駕駛汽車及消費類產(chǎn)品(智能手機、戶外用網(wǎng)站等)等領(lǐng)域。 據(jù)不完全統(tǒng)計我國紅外熱成像技術(shù)市場的潛在需求可達500-600億元,而目前市場狀況僅處于起步階段,到2020年,紅外成像市場將增長20%以上。
上世紀(jì)三十年代早期,德國開始對軍用夜視技術(shù)進行研究。走了不少彎路,最終將紅外夜視設(shè)備裝備在戰(zhàn)場上。1934年,AEG公司制造出“陰極放射管” (Braunsche R?hre),這便是能把紅外圖像轉(zhuǎn)化為肉眼可視圖像的基本部件之一。1939年,第一套軍用紅外照射/圖像接收裝置誕生,有了它,即使連月光都沒有的黑夜里,仍能看清周圍環(huán)境,這極有利于戰(zhàn)斗!
然后,經(jīng)過六年多的反復(fù)研究和實驗,彼時,紅外技術(shù)已比較成熟。
據(jù)目前比較可信的戰(zhàn)爭資料,1945年4月21日夜里,“克勞塞維茨”裝甲師的最后10輛坦克在一輛Sd.Kfz.234/1偵察車的伴隨下,出現(xiàn)在美軍位于Weser/Elbe運河邊的一個反坦克陣地附近。第二天凌晨2點,德軍首先發(fā)起攻擊。在美軍發(fā)射的照明彈攻擊下,美軍在一開場占據(jù)絕對優(yōu)勢。隨著裝有紅外夜視設(shè)備“豹”式坦克加入,戰(zhàn)斗的局勢發(fā)生大逆轉(zhuǎn)。在夜視鏡頭下,亮白色的美軍反坦克炮、武裝人員、目標(biāo)車輛等與黑色背景形成鮮明的反差,美方所處的環(huán)境被盡收眼底。隨后,美軍整個陣地被毀滅性摧毀,剩余部隊驚恐失措,落荒而逃。
憑借這一特點,德軍華麗“逆襲”,也使紅外成為了軍事戰(zhàn)場上炙手可熱的玩意兒。而后,這項酷炫的技術(shù)在軍事領(lǐng)域運用愈發(fā)廣泛。
我們發(fā)現(xiàn)一個很有趣的點:天一黑,光一弱,人類在這樣的環(huán)境下基本等于“摸瞎”。而借助紅外線,便可以夜如白晝。
其實這項酷炫的紅外技術(shù),實現(xiàn)的原理并不復(fù)雜:
任何溫度高于絕對零度(-273.16℃)的物體都會發(fā)出紅外輻射光源,即使是冰塊。物體的紅外輻射經(jīng)過鏡頭聚焦到探測器上,通過探測器產(chǎn)生的電信號進行放大,并數(shù)字化到熱成像儀電子處理部分,便可轉(zhuǎn)換成我們?nèi)庋劭梢姷募t外圖像。即使在光線差的霧霾、沙塵等惡劣氣候下,紅外熱成像技術(shù)都能讓我們突破人類視覺障礙,清晰了解到周邊環(huán)境情況。
?。t外熱成像儀工作原理)
近些年,隨著技術(shù)的發(fā)展和市場的需求,紅外熱成像技術(shù)在很多領(lǐng)域都有滲透,而且逐漸由軍用向新興民用消費發(fā)展。
半世紀(jì)前,紅外在軍用坦克上的應(yīng)用實現(xiàn)了一場場軍事逆襲,誰會想到今天,紅外熱成像技術(shù)又在車載領(lǐng)域遍地開花,成為改善道路安全的絕佳方案。
然而,盡管目前車載紅外的品牌在國內(nèi)如雨后春筍般冒出來,價格和技術(shù)水平卻都參差不齊。說到這,很容易讓我們聯(lián)想到目前國內(nèi)市場上像高德紅外、大立科技、保千里、車米等品牌,他們從警用、軍工行業(yè)轉(zhuǎn)型進入民用車載領(lǐng)域,在微光、近紅外等進行細(xì)分。
為了防止被這些概念繞暈,我們簡單的做一下對比:
再來張更直觀的實測比較:
我們很直觀就能對比出紅外熱成像的優(yōu)點:無需光源探測+超長探測距離+穿透煙霧沙塵+不受強光炫目和光線突變影響+全天候工作。這些優(yōu)勢足以讓紅外熱成像技術(shù)集萬千寵愛于一身。
不過,由于紅外技術(shù)含量高,成本高昂,加之軍民兩用的技術(shù)敏感性,在相當(dāng)長一段時間內(nèi),紅外的核心技術(shù)一直受到西方的封鎖。大部分品牌在核心芯片和器件上只能依賴國外進口,相當(dāng)被動。畢竟,產(chǎn)品進口并不能解決難題,只是一個需要付出巨大代價的捷徑而已。
值得關(guān)注的是,去年,高德紅外熱傳像核心探測器已實現(xiàn)完全自主研發(fā),也就意味著,我們終于直起腰板制造“中國紅外芯”!高德紅外正是我們前文所講的優(yōu)秀軍工企業(yè)代表。
最近,高德紅外在民用領(lǐng)域又有了新動作。其在深圳新成立的子公司軒轅智駕,依托母公司的軍工技術(shù)背景,立志在智能安全駕駛領(lǐng)域大展拳腳。其將發(fā)布的“基于高德紅外自主探測器”的IR313,據(jù)說是新一代熱成像避障系統(tǒng),具備突破夜障、強眩光、穿透霧霾沙塵、行人識別及報警、前車碰撞報警和預(yù)告等多項功能。這是一款具有強勁技術(shù)背景的汽車智能安全輔駕產(chǎn)品,新老司機們都應(yīng)該列入重點名單。
?。〝z像頭樣品圖)
軒轅智駕推出的這款紅外熱成像避障系統(tǒng),攝像頭小巧,安裝在車前中網(wǎng),能適配絕大部分車型。除此之外,還具備以下諸多強大功能。
突破夜障 夜行不摸瞎:軒轅智駕紅外避障系統(tǒng)采用紅外熱成像技術(shù),能夠捕捉前方28°*21°視角、400米外熱源。在完全黑暗無光源的情況下,仍能通過“紅外眼睛”視野內(nèi)“看到”的景象傳遞到電腦處理,形成清晰的圖像后,讓駕駛員“看清”前方道路,提高駕駛員縱深視野。
屏蔽眩光威脅 上路不“蒙圈”:即使遇到前方車燈強光,也不必?fù)?dān)心被“亮瞎眼”而造成交通傷害。經(jīng)紅外成像處理后,顯示屏上能清晰呈現(xiàn)抑制強光后的畫面,防止逆向車燈晃眼而造成的交通事故。
霧霾透視 撥開雨霧路分明:下雨、霧霾、沙塵等造成的能見度降低,常常影響駕駛員的觀察和判斷,而導(dǎo)致重大交通事故發(fā)生。紅外熱成像能清楚還原路面,避免駕駛員在視線不佳的情況下造成交通事故。除此之外,還有個隱秘又高能的功能:當(dāng)系統(tǒng)感受到探測器窗口溫度低于2℃的時,就會自動開啟智能加熱功能,可以融化覆蓋在上面的積雪。這樣,北方的伙伴們即使在大雪天,也可以完全放心大膽地行走江湖。
行人識別預(yù)警行人安全有保障:
該款產(chǎn)品能探測超過400m的夜視距離,而市面上大多車載夜視系統(tǒng)探測距離在200m左右。當(dāng)行人出現(xiàn)在紅外攝像機捕捉范圍內(nèi),系統(tǒng)會迅速做出判斷,提前做出預(yù)警,有效避免交通事故。
當(dāng)行人出現(xiàn),處于車輛前方45-90m處時,會有一個醒目的黃色標(biāo)識,同時發(fā)出預(yù)警聲提醒駕駛員小心。
當(dāng)行人處于車輛前方15-45m處時,紅色標(biāo)示符號框住行人并發(fā)出嚴(yán)重報警提示。
前向碰撞預(yù)警 一路保駕護“行”
在交通事故中,汽車追尾的比例最高。通過紅外熱成像避障系統(tǒng),對前方探測范圍能將可能發(fā)生碰撞危險的情況,提前做出預(yù)判,提升駕駛安全性。
當(dāng)距離前車60-120m時,黃色標(biāo)識顯示前車位置,并發(fā)出預(yù)報警聲音。
系統(tǒng)自動匹配車速 顯示圖像智能切換無壓力
高速模式:當(dāng)車速高于80km/h且直行駕駛時,系統(tǒng)自動匹配車速,圖像中心區(qū)域放大1.5倍顯示,行人預(yù)警距離達到100-150m,前車預(yù)警更遠些,達到150-200m
中速模式:當(dāng)車速低于30km/h,系統(tǒng)會根據(jù)汽車轉(zhuǎn)彎方向,來進行圖像區(qū)域放大的調(diào)整,來輔助探測轉(zhuǎn)彎區(qū)域路況。
低速模式:當(dāng)車速低于5km/h,預(yù)警系統(tǒng)會自動關(guān)閉,這樣能避免預(yù)警太多而影響到駕駛了。
看到這里,有沒有一種感覺:國內(nèi)智能安全駕駛,尤其是紅外熱成像領(lǐng)域,在軒轅智駕這里,已經(jīng)完成了從軍工到民用的俯沖布局。假以時日,紅外熱成像在國內(nèi)汽車市場的運用,遍地開花不無可能。
隨著ADAS發(fā)展來襲,車載紅外夜視也將成為其中非常關(guān)鍵的一部分。而無論是ADAS還是紅外探測器,始終都繞不過核心芯片和算法這兩道坎。與所有ADAS產(chǎn)品一樣,國內(nèi)車載紅外夜視產(chǎn)品面臨著相同的窘境。加之出于對紅外熱成像技術(shù)保密,國外對于紅外探測器進入國內(nèi)控制得相當(dāng)嚴(yán)格,這讓國內(nèi)廠商陷于一個被動的狀態(tài)。
而我國自70年代才開始對紅外熱成像技術(shù)進行研究,相當(dāng)長一段時間,這個技術(shù)一直停留在軍工領(lǐng)域。對于國內(nèi)廠商來說,這條路金錢、精力成本消耗太大,周期太長,壁壘太高,風(fēng)險太大。真正冒出頭來的,寥寥無幾。
目前能夠獨立開發(fā)出紅外熱成像儀機芯組件、后續(xù)電路到圖像處理“通吃”的,高德紅外是極少數(shù)之一。高德紅外先后投資超過20億元,打造了目前國內(nèi)唯一可控的紅外焦平面大規(guī)模生產(chǎn)線,成功打破西方長達40余年的封鎖。而早在三年前,在獲得“某類新型完整武器系統(tǒng)總體研制資質(zhì)”后,高德紅外就創(chuàng)造了不錯的軍工口碑,這時,開始在車載民用領(lǐng)域布局。
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