基于人工智能的无人机监视与SAR目标检测与跟踪软件

SWIR和ViDAR增强能见度

通过迈克球/ 2022年1月24日

ViDAR和SWIR技术

感知视觉系统已经发布了以下文章,解释了ViDAR(视觉检测和测距)技术和SWIR传感器如何帮助无人机(无人机)等机载平台看穿雾霾、烟雾和灰尘。

想象一下生活在热带地区:炎热、热带、阳光充足,但同时又潮湿、多尘、烟雾弥漫、污染严重。对于许多在热带地区生活和工作的人来说,这是不完美的现实,无论是在沿海还是内陆。

烟和灰尘导致雾霾。对于海滩上的游客来说,这可能是看不见的,至少是不重要的。但对于参与海上巡逻、执法或搜救(SAR)行动的男男女女来说,雾霾可能是发现目标和完全错过目标的区别,即使是在光天化日之下,也是生与死的区别。

悬浮颗粒降低了能见度,这意味着试图支持消防员的机载EO/IR平台需要危险地接近火焰前沿,通常是在崎岖的地区,以探测和跟踪消防车等资产。在这样的高度,与消防飞机相撞的风险呈指数级增长。危险是显而易见的。

为什么?因为通过降低能见度,雾霾无法通过光电和红外(EO/IR)传感器来增强或取代人类的眼球。

因此,总部位于墨尔本的感知视觉系统公司计划将其独特的人工智能(AI)和机器学习技术应用于短波红外(SWIR)。该项目旨在为该公司在具有挑战性的光学环境中提供独立的ViDAR(视觉检测和测距)能力。

该功能将SWIR传感器与该公司经过验证的ViDAR产品衍生的AI相融合,从而创建前所未有的传感器图像分析功能。ViDAR是一种基于软件的图像分析系统,它可以检查传感器的高分辨率图像馈线中的每一帧,并检测到人类操作员看不见或很难发现的目标。它提供高达96%的概率在海洋上发现目标,并使巡逻机或SAR飞机覆盖指定搜索区域的速度比没有ViDAR传感器的飞机快30倍。

SWIR传感器有什么特别之处?它工作在1-3微米波段,这使它有一种独特的能力,可以“看穿”大气雾霾,无论是湿气、灰尘还是烟雾。相比之下,3-5微米波段的中波红外(MWIR)非常适合夜视和能见度差的情况。8-15微米波段的长波红外(LWIR)是传统的“热成像”波段,LWIR传感器探测温差具有很高的灵敏度,但会受到雾霾、灰尘和烟雾的影响。

那又怎样?传统的EO/IR传感器在良好的大气条件下可能有高达20nm的范围,在海湾这样炎热和朦胧的环境中,它的范围可能下降到只有1nm,在浓烟或灰尘中甚至更小。

在雾霾条件下,使用SWIR传感器大大增加了这一范围,而ViDAR衍生的人工智能和机器学习技术意味着,可以像传统的EO或LWIR ViDAR系统一样,自动检测传感器数据中难以发现的目标。ViDAR只需在操作员的屏幕上显示一个缩略图,提供目标的范围和方位,以便平台的主传感器进行更仔细的调查。

想想这对运营商意味着什么。这种能力旨在为他们提供更多的行动或反应时间,因为他们从更远的距离探测目标-无人机甚至可能完全看不见,听不到它所跟踪的目标。

在搜救任务中,水下的幸存者可以在更远的地方被发现;在海上巡逻或执法任务中,它将有可能在更远的范围内发现恐怖分子的船只或非法渔民。在陆地上,污染或尘土飞扬地区的目标可以从更远的距离被探测到;辅助消防员的无人机可以在安全的对峙高度运行,这个高度足以让灭火飞机安全地从它们下面通过。虽然在同一架飞机或无人机上使用长波红外来绘制火焰前沿,但SWIR可以帮助操作人员观察地面上的资产,如消防车,并帮助紧急情况管理人员在丛林火灾中保持态势感知。

SWIR和ViDAR对操作员的优势是显而易见的:它是一种被动能力,因此无法探测,不像雷达。SWIR传感器提供类似eo的目标图像,这比雷达图像更容易解释。与雷达不同,SWIR和ViDAR的组合特别适合检测小物体:ViDAR将AI和机器学习相结合,使传感器能够检测和跟踪几个像素大小的目标。因此,配备SWIR/ vidar的飞机或无人机比没有该系统的飞机更具生产力。

SWIR传感器比标准的3-5微米EO/IR传感器更贵,而且测距范围不足,但这些因素都被其在雾霾、灰尘和烟雾方面迄今为止无法提供的能力所弥补。在任何情况下,Sentient认为这是其成熟的EO/IR ViDAR技术的附属产品,而不是替代品。

因此,Sentient Vision Systems正在探索潜在的陆地和海洋ViDAR SWIR应用。从陆地上空10000英尺的高度(这意味着敌人看不见也听不到),一架配备SWIR/ vidar的无人机可以昼夜监视友军,并在需要时可以透过战场烟雾和灰尘来识别友军和敌方部队。在海上,运营商将获得同样的好处,这意味着海盗、恐怖分子、非法渔民和罪犯无法逃脱侦查和审查。

然而,这不会立即发生。在COVID-19大流行期间,在真实的丛林火灾、雾霾和沙尘暴条件下进行飞行试验的过程非常困难,但随着大流行最严重的影响预计很快就会过去,这种新能力即将到来。

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发布的 迈克球 Mike Ball是我们在无人系统技术的常驻技术编辑。万搏manbext万博mantex手机官网结合他对教学、先进工程和所有无人事物的热情,迈克密切关注着与无人技术部门相关的一切。Mike在无人驾驶领域拥有超过10年的经验,并拥有工程学学位,在过去的8年里一直领导着我们的技术团队。 联系与联系
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