紅外雙目立體視覺——飛行平臺的眼

????????警用裝備網訊：近年來，國內外載人、無人飛行平臺因刮撞高壓線導致的墜機事故屢屢發(fā)生。就在今年6月2日，重慶神龍通用航空一架空客H120直升機在執(zhí)行飛行任務時，不慎撞擊高壓線造成機毀人亡的慘劇，目前事故原因仍在調查中。飛行安全無小事，一旦墜機事故發(fā)生，后果不堪設想。因此，飛行平臺的避障能力就顯得尤為重要。

　　目前，很多飛行平臺普遍采用了紅外線避障、超聲波感器避障、以及激光雷達避障等飛行避障技術，但效果卻不大理想。紅外線避障的原理是紅外線遇障礙物反射測距，其抗干擾性差、會被黑色物體吸收、能穿透透明物體、此外還會受強光條件影響；超聲波感器避障是通過計算超聲波從發(fā)射到接收的時間差進行測距，對于遠距離障礙物的測量精度不佳，易受海綿等吸收聲波的物體或者大風天氣影響，以及易被飛機漿葉氣流干擾；激光雷達避障原理是通過點云來獲取周圍環(huán)境信息，但當遇透明材料或空洞大的結構時，則會穿透而無法收到有效的雷達反饋，其次，它價格高昂、體積大、功耗高。

　　因此，無論是紅外線還是超聲波，目前都是單點測距，只能獲得特定方向上的距離數(shù)據(jù)。而激光雷達受限于測距原理和價格、體積、功耗等因素，既不經濟也不實用。隨著科學技術的不斷發(fā)展，究竟有沒有一些技術或者產品能夠對其進行解決呢？是否有更具市場性、實用性的產品呢？

　　沈陽上博智像科技有限公司（以下簡稱：上博智像）是一家從事紅外熱線儀、計算機視覺模塊、智能光電載荷的研發(fā)、生產及相關服務為主的創(chuàng)新型企業(yè)。對于目前普遍采用飛行避障技術的弊端，上博智像研發(fā)出一款紅外雙目立體視覺環(huán)境感知系統(tǒng)解決方案，大大增強了安全性。

圖為上博智像雙目立體視覺系統(tǒng)測試效果圖

　　紅外雙目立體視覺系統(tǒng)是基于視差，獲取視域空間內的三維信息，即由兩個攝像機的圖像平面和前方物體之間構成一個三角形，已知兩個攝像機之間的位置關系，通過相似三角形原理來獲得兩個攝像機公共視場內物體的深度數(shù)據(jù)、三維尺寸及空間物體特征點的三維坐標。此種方法不受物體材質的影響，可以增強包括無人機、載人直升機在內的機動平臺的作業(yè)可靠性。

　　而紅外熱成像技術與雙目立體視覺技術的一體化融合，又賦予產品透霧、透云、不受電磁干擾、無需任何輔助光源便可以進行全天時、全天候作業(yè)的能力。此外，寬動態(tài)成像技術使紅外熱像儀能夠在溫度驟變的情況下實現(xiàn)成像自適應調節(jié)，繼而保證視域內障礙物距離數(shù)據(jù)的實時抓取。

圖為上博智像紅外雙目立體視覺環(huán)境感知系統(tǒng)

　　更重要的是，該系統(tǒng)結構緊湊、成本低，F(xiàn)PGA架構設置為產品節(jié)省了大量計算帶寬，便于更多功能的后續(xù)定制化開發(fā)。此外，針對高壓線、燈塔、建筑物樓頂?shù)雀呖照系K物，紅外雙目環(huán)境感知系統(tǒng)還內嵌了幾何結構自識別算法，能夠對包括線體在內的障礙物進行實時捕獲和信息反饋，有效避免潛在事故發(fā)生。

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