【三等人的新型红外传感器,可识别伪装目标】美国陆军研究实验室研发了一种新型热成像摄像机,能让士兵看到之前检测不到的隐藏物体,视频是由一架携带传统热像仪和热极化摄像机的无人机拍摄的。左侧为传统热像仪拍摄的图像、中间为热极化摄像机拍摄的图像(被伪装网覆盖的车辆、道路上埋设的IED都清晰可见),右侧为二者融合之后的图像(将热极化热像仪识别到的伪装目标以绿色标注在了传统热像仪拍摄的画面上)。
所有非零温度的物体都会发出热辐射,这种热辐射属于频谱中的红外光部分。辐射的强度与温度成比例。在自然环境中,热辐射是一直存在的,无论白天还是晚上,这就是陆军利用热成像摄像机查看夜晚隐藏物体的原因。
不过,除了辐射强度,在成像方面,红外光还有另外一个常被人忽视的特征,那就是极化状态。30年前研究人员就已经知道,人造物体发射的热辐射会出现部分极化,例如卡车、飞机、建筑物、车辆等。而草、土壤、树木和灌木等自然物体的热辐射基本不会出现极化。美国陆军研究实验室一直在私有部门的帮助下,研究一种特殊类型的热成像摄像机。这种摄像机不用光的强度,仅通过它的极化状态就能记录图像。利用这种极化信息,士兵就能看到之前利用常规热成像摄像机无法看到的隐藏物体,例如隐藏的地雷绊线和陷阱,提升观测伪装目标的能力,搜寻埋藏的地雷和简易爆炸装置,提高导弹、迫击炮、无人机和其他空中威胁的定位和跟踪能力。
研究组最新的发现是,利用极化信息能够在暗夜检测和识别具体的人体目标。研究人员说:"在陆军研究实验室进行这些研究之前,夜间观察人员的唯一方法是使用热成像。可是图像存在很多重影现象,会丢失人脸识别信息。但当热成像中存在极化信息时(这种图像称为热极化图像),就会出现细致的面部细节,这时就可以使用脸部识别算法来进行识别。"
由于研制热极化摄像机系统存在很多技术难题,所以在古顿和胡2005年开始研究这种新现象之前,几乎无人进行这方面的研究。古顿说:"我们的主要目标是开发新型摄像机系统,检测用当前先进热成像摄像机很难,或无法识别的物体。"古顿提到,这是一项新技术,现在还没有出现任何商用热极化摄像机。"陆军研究实验室正在与私有部门合作,采用双管齐下的方法,开发研究用和商用级极化摄像机。我们希望未来国防部的所有热成像系统都具有极化能力,简单按下按钮就能使用。"
今年早些时候,陆军研究实验室还进行了一项类似的研究,采用机器学习算法来合成更逼真的图像。这项研究的目的是方便将监视名单中的图像与常规或热极化图像进行比对。这项工作将为黑暗中的士兵带来更先进的可视技术。 http://t.cn/AidFPr4s
