热像仪:自动驾驶汽车是否还需要可见光摄像机?

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未来的 AV 和 ADAS 应用需要可见光摄像机,同时也需要热像仪。热像仪对于在漆黑环境中和恶劣天气条件下安全驾驶而言至关重要。
来源:Foresight Automotive

热像仪确实是非常了不起的设备,它们能够看到人眼看不见的东西,能够在许多行业和应用中大有作为。热像仪价格昂贵且最开始应用于军事领域,民用市场因此未能充分利用这项先进技术来改善生活和开发其他用途。汽车行业是正在不断降低热像仪价格和促进创新的主要市场之一,其目标是实现全面自动驾驶技术。长波红外 (LWIR) 摄像机的体积越来越小的同时,像素分辨率却越来越高,且整体质量突飞猛进。既然这类摄像机如此出色,能够在数百米外发现行人或车辆,那为什么我们还需要在自动驾驶汽车上采用可见光摄像机?

要回答这个问题,我们首先需要了解热像仪到底是什么,以及它们的工作原理。长波红外热像仪也被称为热像仪,可检测物体发出的热量。所有现实世界的物体都会散发红外能量。一个物体所散发能量的差异取决于两个主要因素——温度和材料性质。

热像仪可以检测和量化物体或表面散发的能量,从而通过物体的热信号或材料性质差异(也称作发射率)来区分物体。

也就是说,热像仪可以通过温度差异区分物体,或者,即使物体温度相同,也能通过材料性质(发射率)差异进行区分。

比如:如果我们在玻璃杯中倒入一半热水,即使整个玻璃杯的外表面由相同材料制成,热像仪也会显示温度差异。

来源:Foresight Automotive

同理,在下图中,尽管戒指的温度与皮肤相同,但由于发射率(即材料)不同,所以戒指呈现更冷的色调。

来源:Foresight Automotive

确定材料性质会影响热图像以及表面温度后,我们需要思考的是,这对于自动驾驶汽车而言意味着什么?

由于热像仪的独特能力,这类设备甚至可以在完全黑暗的环境中和恶劣的天气条件下(如雨、雾和雪)提供视野。这就是热像仪真正的优势所在。不过,由于热像仪无法识别真实的色调,所以它们也就无法有效读取路标或交通信号灯。

我们生活在一个多彩的世界里。我们感知五彩斑斓的世界,我们的视觉交流也主要取决于眼睛所见的颜色,但我们只有在光源充足和晴朗的天气条件下才能看到远处的景象。因此,对于一开始的问题,我的回答是,在未来的 AV 和 ADAS 应用中我们仍然需要可见光摄像机,但同时还需要热像仪,因为热像仪对于在黑暗环境中和恶劣天气条件下保障行车安全而言至关重要。

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