隨著無人系統(tǒng)技術(shù)的日新月異，其應(yīng)用領(lǐng)域正以前所未有的廣度與深度不斷拓展。在無人系統(tǒng)的精進(jìn)之路上，訓(xùn)練環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵，卻也常伴挑戰(zhàn)：高昂成本、漫長周期，以及數(shù)據(jù)自主采集的難題，尤其是在為尖端無人飛行系統(tǒng)定制機(jī)器學(xué)習(xí)算法時(shí)更顯突出。

今日，小菲將為您揭秘一樁由專業(yè)團(tuán)隊(duì)精心策劃的實(shí)戰(zhàn)案例，他們巧妙運(yùn)用FLIR A6750MWIR熱像儀，為無人機(jī)訓(xùn)練開辟了嶄新路徑，展現(xiàn)了智慧與技術(shù)的完美融合。

尋找更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案

Signature Research公司，作為業(yè)界優(yōu)秀的建模、模擬、數(shù)據(jù)采集及地面目標(biāo)深度分析服務(wù)提供商，始終秉持創(chuàng)新精神，不斷探索與嘗試新穎的解決方案，以滿足客戶多樣化的需求。近期，一位客戶向Signature Research尋求幫助，期望找到一種針對(duì)低成本無人機(jī)的創(chuàng)新機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案。面對(duì)這一獨(dú)特需求，盡管公司現(xiàn)有產(chǎn)品線中并無直接符合客戶規(guī)格的產(chǎn)品，但Signature Research團(tuán)隊(duì)迅速響應(yīng)，成功創(chuàng)建了基于FLIR熱像儀技術(shù)的定制化解決方案。

Signature Research 的無人機(jī)

該項(xiàng)目促使Signature Research為無人機(jī)精心配置了FLIR A6750 MWIR熱像儀、FLIR Blackfly® 可見光相機(jī)及定制化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。無人機(jī)將在約1.6公里外實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，圍繞目標(biāo)進(jìn)行360°全方位飛行，其鏡頭精準(zhǔn)捕捉圖像，確保與實(shí)際平臺(tái)分辨率高度匹配。此外，該系統(tǒng)還助力開發(fā)先進(jìn)的ML算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精準(zhǔn)識(shí)別。

FLIR熱像儀讓數(shù)據(jù)收集更全面

Signature Research致力于探索更高效、經(jīng)濟(jì)的方案，以獲取與高端平臺(tái)相媲美的數(shù)據(jù)特征與質(zhì)量。他們通過讓無人機(jī)模擬最終平臺(tái)的仰角，并在更近的距離飛行，巧妙實(shí)現(xiàn)了分辨率與觀察幾何形狀的等效，從而達(dá)成目標(biāo)。鑒于Signature Research設(shè)計(jì)的無人機(jī)體型小巧、運(yùn)行范圍靈活，執(zhí)行測(cè)試以收集訓(xùn)練數(shù)據(jù)變得更為便捷，不僅降低了成本，還顯著縮短了周期。

無人機(jī)將根據(jù)地面上目標(biāo)的位置，靈活繞行并精準(zhǔn)控制飛行角度，每5°調(diào)整一次仰角以全面捕獲360°范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)。隨后，F(xiàn)LIR中波熱像儀、Blackfly相機(jī)所記錄的數(shù)據(jù)以及詳盡的飛行日志將從無人機(jī)中安全提取，并通過搭配軟件進(jìn)行精細(xì)處理與校準(zhǔn)。

Signature Research 的無人機(jī)拍攝的紅外圖像，將用于訓(xùn)練數(shù)據(jù)

無人機(jī)GPS坐標(biāo)與目標(biāo)位置精準(zhǔn)融合，經(jīng)細(xì)致計(jì)算后，可得出精確的觀測(cè)幾何與傾斜范圍。在此基礎(chǔ)上，Signature Research能夠精確測(cè)定目標(biāo)中心像素的分辨率數(shù)據(jù)，并將其與實(shí)際平臺(tái)上捕獲的相似幾何體數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證其匹配度。最后，他們精準(zhǔn)定位目標(biāo)的左上角與右下角坐標(biāo)，為ML算法明確訓(xùn)練范圍，確保算法能聚焦于特定目標(biāo)像素，實(shí)現(xiàn)高效訓(xùn)練。

FLIR A6750讓客戶驚艷

Signature Research的副總裁Kirk Weeks表示對(duì)測(cè)試結(jié)果極為滿意，其成效甚至超出了團(tuán)隊(duì)的預(yù)期。“原本我們預(yù)計(jì)，若能成功實(shí)現(xiàn)15分鐘的空中飛行已屬難得，但令人振奮的是，此次飛行不僅順利完成，還收獲了超過25分鐘的完整數(shù)據(jù)集與高質(zhì)量的圖像，”Weeks欣慰地說道。

在眾多無人機(jī)中，Signature Research獨(dú)樹一幟，其精髓在于那臺(tái)高端的制冷型中波熱像儀——FLIR A6750 MWIR，它為輻射、溫度及熱數(shù)據(jù)的捕捉繪制出高質(zhì)量圖像。Weeks對(duì)此贊不絕口：“將如此高性能的中波熱像儀無縫融入無人機(jī)之中，使其能在長達(dá)25至30分鐘的飛行任務(wù)中持續(xù)穩(wěn)定作業(yè)，這不僅是技術(shù)的飛躍，更是對(duì)FLIR產(chǎn)品卓越品質(zhì)的最佳詮釋?！?

FLIR A6750 MWIR

在本次案例中應(yīng)用到的是FLIR A6750 MWIR高性能中波紅外銻化銦熱像儀，其具有短曝光時(shí)間和高速窗口幀頻，使其成為記錄快速熱事件和快速移動(dòng)目標(biāo)的理想之選。這款制冷型銻化銦熱像儀能定格移動(dòng)對(duì)象運(yùn)動(dòng)并準(zhǔn)確測(cè)量其溫度，以及執(zhí)行各種各樣的無損測(cè)試。它具有327,680（640×512）像素的紅外分辨率和高靈敏度，能生成清晰的圖像，非常適合用于電子元件等精密儀器的檢查。

FLIR高性能紅外熱像儀具有鎖定、瞬時(shí)探測(cè)和脈沖功能，不僅能應(yīng)用到無人機(jī)訓(xùn)練系統(tǒng)中，還可執(zhí)行其他高級(jí)檢測(cè)工作，如：無損測(cè)試（NDT）、應(yīng)力制圖等其能分辨小至1mK的溫差。