近紅外雙目導航儀定位方法研究

① 無人機是如何在夜間避障的

無人機如果不能避障，跟會飛的咸魚有什麼分別。——薩特·福萊費施

無人機的市場正在飛速上漲，它擁有良好的發展前景，現在無人機不僅應用在軍事領域，消費級無人機也越來越多的被應用。

目前的無人機正在無限的接近自動化和智能化，隨著技術的研究和進步，未來無人機很可能會成為飛行機器人。而避障系統則是實現自動化和智能化的關鍵因素之一，避障的應用能夠有效減少無人機的損壞和事故的發生。

還有一種夜間避障方法是TOF避障系統。它通過給目標連續發送光脈沖，然後用感測器接收從物體返回的光，通過探測光脈沖的飛行時間來得到障礙物的距離。但是這種方法極不穩定，因為光波容易收到干擾，測量距離比較短。而且這種方法需要專門的晶元價格昂貴，所以沒有被廣泛的應用。

夜間避障已經在逐步被攻克、解決，相信在不久的未來無人機的夜間避障系統會被逐步完善，做到完全規避障礙物。

參考文獻：[1]木子.無人機避障技術發展三重階段.宇辰網

② 紅外熱成像儀怎麼看溫度

紅外成像儀是一種能夠利用紅外波進行成像的裝置。由於紅外波與光波波長差別很大，有很多不同的特性，紅外熱成像儀能夠實現許多有用的特性，在工業監測、火災救援、公共安全和軍事等領域發揮著重要的應用。
用紅外熱成像儀拍攝的人頭部像
一般常用的紅外熱成像儀是通過對 9~14 μm 波段的電磁波來進行成像和探測實現的。根據黑體輻射原理，任何物體都在向外輻射電磁波，溫度越高，輻射的電磁波波長越短。太陽的溫度很高(高達5700 K左右)，所以太陽輻射的電磁波峰在500 nm左右。而對於常溫(27℃)的物體，其輻射峰值約在10 μm左右，並且輻射功率與溫度正相關。所以如果有一種類似相機的設備，能夠探測 9~14 μm 的電磁波，將能夠利用物體自身的輻射來進行成像，而不需要外部的照明光源。由於輻射的強弱與溫度正相關，因此，成像的亮度也與物體的溫度正相關：溫度越高，輻射功率越高，探測到的信號越強，對應的成像也就越亮。因此，這種成像設備能夠用來測試物體表面的溫度分布。由於是利用物體自身的輻射進行成像，不需要額外的照明光源，所以在夜晚等環境下也能夠成像，實現類似夜視儀的效果。
由於這個波段的電磁波輻射也被稱為紅外波，所以這種設備就也被稱為紅外熱像儀。
在硬體上來看，紅外熱像儀與常用的相機結構基本類似，主要包括接收紅外波進行紅外成像的紅外鏡頭，和對紅外波進行探測的紅外探測器。
紅外熱像儀的組成結構。主要包括紅外鏡頭，和紅外探測器
紅外鏡頭與普通光學鏡頭原理類似，即通過對紅外波的折射操控其傳輸方向，實現成像的目的。但是用的材料是對紅外波吸收較小的鍺晶體，硅晶體，和硫化物玻璃等。
紅外鏡片 [1]
紅外探測器 其中的能夠探測電磁波的探測器也有多種技術實現方案，包括非製冷型紅外焦平面陣列探測器，製冷型紅外探測器等。不過這類探測器技術還不是很成熟，性能還有待提高。如何提升這類探測器的性能也是工業界和學術界研究的課題。在測試體溫的應用中，一般用成本較低，同時性能也差一些的非製冷型紅外焦平面探測器。
紅外焦平面陣列探測器 [2]
紅外熱成像儀經常被用於工業測量，監控設備溫度變化等應用中起著重要的作用。同時由於中紅外波比較容易穿透煙霧，因而紅外熱成像儀也經常用於火災救援等任務中。
在這次新冠狀病毒疫情中，由於感染的一個明顯症狀是發熱，因而對人體體溫進行快速准確的測量對疫情的防控具有重要意義。有不少檢測站點用紅外熱成像儀進行人體溫度的測量，其優勢包括
測量速度快
非接觸式測量減小交叉感染
監控視場較大，便於在人流量較大的場景中進行多人體目標的檢測
非接觸式測溫人體溫度。可以同時測量多人體溫
但是應用紅外熱成像儀測量溫度在理論上存在一些限制，使得其測試物體的絕對溫度存在一定的誤差。這個限制，從本質上講，是紅外熱成像儀探測到的紅外波的強度不只與物體的溫度有關，還與物體的輻射率、物體與紅外熱像儀的距離有關。
物體輻射率
物體輻射紅外波的功率不僅和自身溫度有關，還和物體本身的輻射率有關，這是由物體本身的材料特性決定的。同樣的溫度，不同材料的物體的輻射率不同，在紅外熱像儀成像結果看來亮度是不同的。因此，紅外熱像儀只有在用戶輸入的正確的輻射率來校準後才有可能較為准確的估計出物體的溫度。
水杯照片（左半部分）和紅外熱像儀成像圖（右半部分）[3]。水杯上的花紋與水杯其餘部分材料不同，輻射率也不同，因此，雖然整個水杯外表面溫度基本一致，在紅外熱像圖中亮度也不同。一般而言，黑色物體的輻射率要高一些，所以紅外圖中黑色部分更亮。
物體距離的影響
紅外熱像儀接收到物體輻射功率還會受到其與物體距離的影響。相同的溫度的物體，當其與紅外熱像儀的距離越遠時，紅外熱像儀接收到該物體的輻射功率也越小。事實上，紅外熱像儀接收到的物體輻射能量與距離的平方成反比。由於這一特性，當對相同溫度的物體進行熱成像時，紅外圖像的亮度是與物體的距離有關的。因而，如果不知道紅外熱像儀與物體的距離，難以用紅外信號的強弱來反推溫度。
物體與紅外熱像儀的距離影響測溫的准確性
當然，近些年來測量物體距離的設備越來月成熟，包括單點測距儀，TOF, 激光雷達, 雙目視覺感測器等，如果將紅外熱像儀與這些感測器集成，將可以在很大程度上校準距離對溫度測量的影響。
環境影響
當然，近些年來測量物體距離的設備越來月成熟，包括單點測距儀，TOF, 激光雷達, 雙目視覺感測器等，如果將紅外熱像儀與這些感測器集成，將可以在很大程度上校準距離對溫度測量的影響。
除了這些因素之外，紅外探測器的各項參數還會存在雜訊，溫度漂移等。這些都限制了測溫的准確性。因此，要用紅外熱像儀實現較為准確的人體溫度的測量，還是需要困難的。不過在一定的場景下，對場景進行完整的建模，經過嚴格的標定與校準，在該場景下還是有可能實現較為准確的提問測量的。