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熱像儀能夠在惡劣的照明條件或天氣下更好的識別周?chē)h(huán)境，可作為可見(jiàn)光相機、激光雷達等傳感器的補充，搭配相應的機器學(xué)習系統，提供的鮮明熱量圖像，讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)更好地識別周?chē)h(huán)境，使人們清晰地看出周?chē)矬w輪廓，可以有效避免危險事故。

熱像儀可以探測到100多米外的微小溫差，低至華氏0.1度。

Uber致命的自駕車(chē)事故發(fā)生后上個(gè)月，在亞利桑那州的坦佩后，大多數關(guān)注本事件的人都有兩個(gè)基本問(wèn)題：為什么車(chē)沒(méi)有看到Elaine Herzberg穿過(guò)街道，并在撞倒她之前停下來(lái)？我們又該如何避免這種情況再次發(fā)生？

由此Uber已無(wú)限期暫停其測試計劃，并正在配合國家運輸安全委員會(huì )（NTSB）對該事故的調查。NTSB目前尚未透露調查結果，但大家認為激光雷達當時(shí)應該發(fā)現Herzberg，卻沒(méi)有起到改起的作用?；蛟S是當時(shí)激光雷達有盲點(diǎn)、或許缺乏將Herzberg確定為行人的算法決議、也或許當時(shí)汽車(chē)的軟件沒(méi)有將識別的數據轉化為剎車(chē)決定。

無(wú)論是什么原因，這場(chǎng)撞死行人事件都自動(dòng)駕駛安全問(wèn)題在此成為人們熱議的焦點(diǎn)，如何提升自動(dòng)駕駛系統的安全性再次被提升到了一個(gè)新的高度。而為自駕車(chē)配備熱像儀便是其中提升自動(dòng)駕駛系統安全性的一個(gè)方向。

什么是熱像儀？

熱像儀又稱(chēng)紅外熱像儀，是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場(chǎng)相對應。通俗地講熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。紅外熱像儀是可通過(guò)光電轉換、電信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備。

著(zhù)名熱像儀公司Flir俄勒岡州分公司的產(chǎn)品負責人邁克沃爾特斯說(shuō)：”熱像儀非常擅長(cháng)看到人類(lèi)?！眰鹘y相機看可見(jiàn)光的地方，熱像儀的傳感器專(zhuān)注于光譜的紅外位。它可以檢測到微小的溫度差異 - 低至華氏0.1度，因此即使在寒冷的夜晚，在240米外的冷金屬自行車(chē)也能夠突出顯示，這個(gè)范圍與市場(chǎng)上一些功能最強大的激光雷達傳感器相當。而且，與激光雷達系統不同，這些傳感器不會(huì )受限于大霧還是陽(yáng)光等天氣的影響。

熱像儀可利用熱量感應原理為司機提供了像素大小為 320×240 的圖像，可幫助夜間開(kāi)車(chē)的司機注意到車(chē)燈照不到的動(dòng)物或行人。這種分辨率不僅能夠發(fā)現突然竄到馬路上的麋鹿，還可以辨別出高速公路上的薄冰。

熱像儀目前在汽車(chē)電子領(lǐng)域都有哪些應用？

紅外熱像儀因其具有非接觸測溫、反應速度快、溫度數據可分析等優(yōu)點(diǎn)，在研發(fā)、品質(zhì)管理、設備維護、建筑檢測等領(lǐng)域獲得了廣泛的應用。目前，紅外熱像儀在國內眾多汽車(chē)電子企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始使用，主要應用有：

研發(fā)溫度分析：器件發(fā)熱分析

散熱效能分析

外殼或周邊部位溫度分析

溫度隨時(shí)間變化的趨勢分析

產(chǎn)品質(zhì)量檢測：外協(xié)件的質(zhì)量檢測

產(chǎn)線(xiàn)質(zhì)量控制

老化測試

另外，紅外熱像在汽車(chē)電子檢測方面的已有諸多應用，例如：

1、電路板及元器件檢測

A.電路板測試

熱像儀能夠全面檢測電路板上每個(gè)元器件的溫度，這是其他測溫工具所做不到的;把空調器控制板上每個(gè)元器件的溫度控制在限度范圍內，將可以大大提高運行穩定性和產(chǎn)品壽命。

B.汽車(chē)電子系統的發(fā)熱測試

熱像儀提供了通過(guò)溫度檢測進(jìn)行負載分析的手段，通過(guò)熱像圖可以很直觀(guān)的辨識出高功耗部位，為工程師完善電路，提高轉換效率、減少功耗、減少電路內部溫升提供強有力依據。

C.汽車(chē)電子系統的散熱測試

散熱片起到為芯片或元器件降溫的作用，沒(méi)有散熱片、散熱片設計不良或散熱片所選材料不當都會(huì )嚴重影響散熱效果，導致器件壽命縮短。

2、汽車(chē)車(chē)燈檢測

A. LED燈具溫度檢測

熱像儀通過(guò)紅外輻射檢測燈具中溫度分布的不同來(lái)確認問(wèn)題燈珠的位置，或修正設計中的散熱問(wèn)題。

B.汽車(chē)燈罩溫度檢測

隨著(zhù)車(chē)燈的功率不斷提高，燈具的燈罩表面溫度也逐步升高，而燈罩地材料通常是PC、PMMA、等，故燈罩表面不能承受太高的溫度，否則會(huì )影響燈罩地結構強度;此外，燈罩表面的溫度分布也反映出燈具內部的發(fā)熱狀態(tài)，以及可以對散熱系統的設計的優(yōu)劣程度進(jìn)行評估。

通過(guò)紅外熱圖輕松查看汽車(chē)燈罩的表面溫度分布，以分析燈具內部發(fā)熱狀態(tài)

C.趨勢分析軟件的應用

汽車(chē)電子的研發(fā)和品質(zhì)管理通常需要連續監測，通過(guò)福祿克定制分析軟件，可將連續視頻信號中的高低溫自動(dòng)捕捉點(diǎn)和中心點(diǎn)溫度進(jìn)行數字化保存，保存的內容為溫度值和時(shí)間，并建立趨勢分析曲線(xiàn)圖：橫坐標為時(shí)間、縱坐標為溫度的曲線(xiàn)圖，見(jiàn)下圖。

趨勢分析軟件結合各型配件可對檢測目標進(jìn)行連續拍攝、溫度分析，并通過(guò)各種附件和軟件實(shí)現小目標檢測、實(shí)時(shí)溫度記錄和曲線(xiàn)圖等功能，方便現場(chǎng)拍攝、記錄和分析，為完成研究和開(kāi)發(fā)工作提供關(guān)鍵依據。

熱像儀將助力自動(dòng)駕駛安全行駛

事實(shí)上，在過(guò)去的多年里，熱像儀已經(jīng)在汽車(chē)中有所應用，例如 Flir已經(jīng)在寶馬7系車(chē)型上投入了50萬(wàn)輛汽車(chē)。在黑暗中，當動(dòng)物或人物可能難以辨認時(shí)，司機會(huì )在儀表板屏幕上看到明亮的白色人形或鹿形或任何形狀的物體。

熱像儀可通過(guò)識別行人、動(dòng)物以及周?chē)h(huán)境發(fā)出的熱量，形成物體輪廓圖像，進(jìn)而幫助司機發(fā)現行駛過(guò)程中的危險。接下來(lái)的一個(gè)趨勢就是熱像儀將結合機器學(xué)習應用于自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。當前Flir已經(jīng)開(kāi)始教汽車(chē)的AI系統分辨障礙物，將機器學(xué)習技術(shù)應用于紅外熱像儀，幫助計算機學(xué)習識別行人和自行車(chē)等事物。就像其他人對傳統相機數據所做的一樣，Flir希望生產(chǎn)出一種能夠使用熱像儀自動(dòng)發(fā)現障礙的系統，提醒駕駛員甚至根據需要應用剎車(chē)。

從駕駛輔助功能中，我們可以很容易地想象一個(gè)完全自動(dòng)駕駛車(chē)輛的熱像儀傳感器，它不會(huì )取代今天的雷達，相機和激光雷達，而是作為補充，可以發(fā)現其他傳感器發(fā)現不了的一些障礙物。

“熱像儀的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢是它們的互補性，”自動(dòng)駕駛汽車(chē)公司Nutonomy的首席執行官Karl Iagnemma說(shuō)，“他們可以在惡劣的天氣條件下、在黑暗的環(huán)境中工作?！?

熱像儀也是有缺點(diǎn)的，盡管它仍然是比激光雷達便宜，它們的價(jià)格本身不便宜。例如，Seek Thermal的相機價(jià)格在2500美元左右，盡管廠(chǎng)商正在努力將價(jià)格降至1000美元左右，但是與普通相機相比，還是貴出不少。

然而自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用熱像儀的成本可能比我們的預期要低。因為一些制造商可能會(huì )放棄別的傳感器，但是除備受青睞的激光雷達之外，畢竟對于安全來(lái)說(shuō)，多了熱像儀就多了一層保護。正是這個(gè)“多余的”傳感器，能夠在惡劣的照明條件或天氣下區別周?chē)h(huán)境，可作為可見(jiàn)光相機、激光雷達等傳感器的補充，搭配相應的機器學(xué)習系統，提供的鮮明熱量圖像，讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)更好地識別周?chē)h(huán)境，使人們清晰地看出周?chē)矬w輪廓，可以有效避免危險事故。