熱在光線條件苛刻的難以破譯的場景中，提供了明顯的優勢，在可見光攝影機和熱成像攝影機上拍攝的這一場景就證明了這一點。 圖片由3XLOGIC提供
熱在光線條件苛刻的難以破譯的場景中，提供了明顯的優勢，在可見光攝影機和熱成像攝影機上拍攝的這一場景就證明了這一點。 圖片由3XLOGIC提供
隨著人工智慧和高階分析的加入，熱像儀不僅提供了更可靠的安全性，而且在生命安全、過程監控、商業智慧，和環境意識方面發揮了新的作用。
在熱感技術的早期，軍事和執法單位實際上是熱感攝影機的唯一市場。在當時，如果能快轉，並看到熱像儀今天所做的各種工作，那一定會令人驚訝。熱像儀遍布學校操場、醫院、動物園、高速公路、煉油廠等許多地方，向安全整合商證明，它們是一種實用且經濟高效的解決方案，可以滿足客戶的需求。
但是，毫不奇怪，許多熱應用與安全無關。 隨著新技術適應熱像儀，它創造了許多超出安全範圍的新用途。 麻薩諸塞州 Chelmsford 的 Axis Communications 解決方案管理經理 Steve Burdet 說，人工智慧（AI）與熱能相結合，特別是為這些攝影機帶來了關鍵時刻和巨大成長。
監控中傳統熱技術的想法，是在具有挑戰性的照明，或完全黑暗中看到。 房產周邊有車嗎？ 有人爬上柵欄嗎？ 新澤西州蒂內克市 Hanwha Vision America 公司產品訓練總監 Aaron Saks 解釋說：「但你需要一個人看著它，才能看到它是一個人。」「我們有分析，但該分析無法分辨是鹿還是人。 它只是在現場看到一個熱物體，」他說。
Burdet 補充說：「傳統的、基於畫素的分析永遠不會告訴你，'這是人類'。」「它會做最好的猜測，但要到達那裡，非常非常困難。 這只是讓你真正以更好的方式對物件進行分類。 人工智慧 ...... 絕對提高了檢測那些，我們以前無法檢測到的更複雜事物的能力。」
人工智慧賦予了熱像儀更大的用途
由於熱像儀只能以灰度觀看，它們顯然不能使用檢測某些顏色的分析劑。 然而，人工智慧給熱能帶來了許多其他好處。 除了大大促進物體檢測 —— 以更少的誤報實現更精確的檢測 —— 它還擴大了檢測距離。
新南威爾州哈德遜市 Teledyne FLIR 的一個部門 FLIR Security 業務發展總監 Matt Strautman 解釋說：「在攝影機內，檢測分析已經從簡單的運動檢測發展到融合分析，將運動檢測、神經網路分類資料庫，和行為分析耦合到一個單一的分析中，不僅在更高的精度下表現，而且還提高了檢測距離能力。」
3xLogic, Fishers, Ind. 的影像和商業智慧產品管理總監 Michael Poe 說：「當你開始談論 ...... 高階分析或人工智慧的引入時，你開始談論一些可以檢測人員或將人工智慧用於一些工業應用的新方法。」「你可以在裝置上多做一點預測分析，比如說，一件裝置，知道週二會變熱一點，因為需求會更高一點，所以不要通知我。」
人工智慧驅動的分析為組織提供了熱像儀收集的大量數據。 「人工智慧允許什麼？在很多方面，它允許數據創造大量新機會，」Burdet 說。
支援人工智慧的熱像儀生成的簡單資料點，有助於區分人類和非人類物體。 根據應用的不同，這可能是所需的最相關的資訊。
但終端使用者可以走得更遠。 例如，分析資料可用於繪製物體，在攝影機視野中時所走的軌跡。 然後，這種「定位」元資料可以在不同的系統中工作，例如在工業應用中。
Burdet 描述道：「如果我們的攝影機 ...... 只是物體的探測器，分析顯示現在你已經檢測到了一個物體，我想分析那個物體是什麼，然後我將確定它是我關心還是不關心的東西。」「能夠將其生成為物件，並在上面安裝軟體或任何其他東西，基本上開始其行動，這是人工智慧向前邁出的一大步，[就像]將資料僅用於資料目的[不需要]任何記錄。」 他澄清說，後一種情況不是生命安全應用，而是純粹用於過程監控或類似的東西。
此外，可以在商業智慧平台內分析收集的數據。Burdet 說，如果顯示熱像儀有助於防止業務問題，那麼最終用戶可以敦促組織的領導者，對該技術進行未來的投資。 「創建這些數據非常非常有幫助。傳統分析無法真正實現這一點，」Burdet 說。
溫度檢測熱能投入使用
熱像儀主要有兩種類型 —— 為物體檢測而調整的熱像儀，和為測量精確溫度而調整的，稱為熱成像或輻射測量儀。 後者可以簡單地用於在溫度超過特定閾值時生成通知，該閾值顯示存在火災。Strautman 解釋說：「更先進的方法將熱影樣與分析相關，然後分析溫度上升的速度，以更好地確定是否存在火災。
「除了傳統的安全應用之外，熱像儀正被用來提供解決方案，以改善生命安全措施，特別是在早期火災檢測方面。 熱像儀現在提供雙光譜解決方案，包括高階、非冷卻熱像儀和 4K 可見儀。Strautman 描述了這種類型的解決方案，這些攝影機的輻射測量版本，可以生成它們所針對的物體的溫度資料，當將這兩種串流與特定行為分析相結合時，我們建立煙霧和火焰檢測分析。
如果你瞭解熱能為你提供什麼，你可能會意識到它們可能非常適合，而不是試圖用視覺攝影機，或其他可能不那麼有用的檢測技術來操縱一些東西。
工業世界中有許多東西會產生熱量，包括變電站、發電設施、垃圾或回收區等危險場所以及其他工業流程中的電氣設備。操作員知道其設備的預期溫度，如果熱像儀偵測到溫度高於應有溫度，那麼他們可以立即進行調整以防止火災或爆炸。
熱成像技術在工業現場表現良好，因為在工業現場，容易過熱的零件、焊接管道彎曲、接頭鬆動、閥門故障或管道堵塞不僅會擾亂操作，還可能造成生命安全隱憂。例如，Burdet 指出了垃圾場，那裡的熱量在垃圾堆中累積。如果操作員能夠收到溫度快速升高的警報，他們可以要求對堆疊進行噴灑或拆除以防止火災。
Burdet 解釋說：「我相信，隨著人工智慧和我們所處的成熟市場，人們正在將熱處理，視為解決一些過程監控問題的潛在解決方案，而在此之前，它真的無法解決，因為你的演算法必須過於複雜。」「所以現在它實際上是可以實現的，人們正在發現它具有良好的投資報酬率。」
Burdet 說，直到最近，此類應用的演算法的複雜性，使其難以忍受，要嘛是因為檔案大小太大，無法「生活在邊緣」，需要連線到雲，要嘛是因為它不夠準確。 他說，這是相關的，因為使用人工智慧進行邊緣處理，意味著攝影機只需要傳送必要的資料。
Burdet 說：「如果我必須將其執行到伺服器甚至雲端 —— 這只是更多的頻寬和更遠的距離 —— 即使什麼都沒有發生，我也必須傳送完整的影像串流。」「這意味著雲或本地[伺服器]必須不斷不間斷地分析，希望可能會發生一些事情。 這只是大量的運算；因此，為了充分利用所有這些世界，你需要利用邊緣裝置。 它沒有傳輸，沒有滯後，沒有延遲，沒有任何東西。 如果它說發生了一些事情，只要它是準確的，並且你可以依賴它，你就可以立即開始反應。」
從簡單到複雜的熱用途
除了廣泛的過程監控外，這兩種類型的熱像儀還有許多其他應用。FLIR 的 Matt Strautman 說，採用熱像儀的安全整合商正在繼續尋找熱像儀同時，支援生命安全和營運效率的機會。
加利福尼亞州戈萊塔 Teledyne FLIR 的人工智慧解決方案產品管理總監 Art Stout 描述說，當熱同時使用人工智慧和感知技術時，它在應急響應和個人安全方面得到了廣泛應用。 使用這些技術的系統可以檢測進入限制區域的人，或用無人機找到失蹤人員。
Stout 說：「人工智慧還用於新增碳氫化合物氣體排放的影像處理，使石油和天然氣開採商和處理器，能夠快速檢測有害洩漏，以保護環境。」
Stout 補充說：「基於熱成像的人工智慧物體檢測，正在幫助顯著提高自動駕駛汽車的能力，包括自動緊急制動（AEB），以更有效地檢測夜間，和其他傳統可見光攝影機掙扎的低能見度場景中的人和大型動物。」
在城市環境中，熱像儀通常用於監控交通狀況，特別是在黑暗的道路和隧道中。
3xLogic 的 Michael Poe 認為熱技術的應用屬於三個類別：工作場所安全，與 Burdet 和 Strautman描 述的過程監控應用保持一致，專注於員工以防止事故或傷害；醫療保健，在病房放置熱像儀，遠端監測患者的體溫，或在入口處監控訪客；以及生命安全，它可能會在火災中定位人員。Poe 說：「許多消防員的頭盔上都有熱觀察器，以幫助他們在煙霧繚繞的環境中觀察。」
與這三個學科分開，熱像儀是一些人所謂的「環境智慧」的理想選擇。Poe 說，野生動物保護主義者正在利用它們，透過直升機或無人機監測大片土地，以瞭解動物群體的存在。 負責研究氣候變化的人，正在使用熱材料來探測森林火災。
韓華的 Aaron Saks說，一些熱應用是「很酷的東西」。 他描述了一個裝置，其中熱像儀正在遠處觀察大壩。Saks 說，大壩官員知道結構上混凝土的溫度，因此如果大壩破裂或水傾瀉在大壩上，溫度會發生變化並產生警報。
另一個是動物園，那裡的某些動物對紅外線照明很敏感，所以不能使用內建紅外線照明的傳統監控攝影機。 他說，熱像儀允許在夜間觀察動物，而不會影響它們的休息週期。
Saks 解釋說，幾年前，礦山會購買熱像儀。 這是因為礦工會攜帶各種電池組來為裝置供電。 他們發現，當電池出現故障時，它們的溫度在爆炸前飆升，這是在地下工作時的關鍵事件。 因此，Saks 說，熱成像儀將監測這些電池組的健康狀況。 如今，隨著電動汽車及其電池充電站的興起，能夠監測這些溫度也是熱像儀的工作。
Burdet 引用了一個學區，那裡的地板材料是由碎橡膠輪胎製成的，而不是更傳統的木片。 他說，如果有人把菸頭扔在橡膠材料上，它可能會 —— 而且確實 —— 引發了火災。
Burdet 說：「他們使用熱力，因為他們有很多公園被燒燬，他們需要能夠更快地檢測到這些東西著火時，這對這個小鎮來說是一個非常具體的問題，但儘管如此，這顯示，當人們願意與客戶談論他們真正想解決的問題時，有很多應用。」
他說：「如果你瞭解熱能為你提供什麼，你可能會意識到它們可能非常適合，而不是試圖用視覺攝影機，或其他可能不那麼有用的檢測技術來操縱一些東西。」 他說，一種思考方式是，熱像儀在比傳統攝影機更遠的距離上，檢測的最佳方法，只要它們有清晰的視線。
更多值得歡呼的
人工智慧和高階分析，並不是唯一將熱像儀放在解決問題的重點發展。 其他有所作為的改進是雙光譜攝影機的可用性，這些攝影機在一個單元中同時具有熱成像和可見光攝影機。
Saks說：「雙光譜攝影機在同一支攝影機中，同時具有可見光感測器和熱感測器，能夠使用熱感測器檢測一個人，而可見高解析度攝影機將影像放在操作員的螢幕上，可以開啟更多的應用。
傳統上，熱像儀一直是價格相對較高的優質產品。 不再是這樣了，因為近年來它們的規模和成本都有所減少，同時它們的解析度也有所提高。Saks 說：「熱成像攝影機過去非常大，非常昂貴；[現在]它們越來越小，成本越來越低，這使我們能夠佈署到更多地方。」
大多數熱像儀都受到嚴格的出口管制法規的約束，因為擔心攝影機落入壞人的手中，或被用於邪惡目的。 然而，Saks 說：「幀率低於每秒 9 幀的熱像儀，不需要終端使用者匯出文件。」 許多公司現在銷售符合這一規格的熱像儀，這意味著它可以避免要求完成特殊檔案，和滿足具有挑戰性的後勤要求的法規。
「我們看到的是，公司正在部署這些，我會說低階熱成像 - 但現在你 ...... 不必擔心大量的文書工作，和所有這些努力只是為了出售一支。因此，這開闢了很多應用領域，」Saks 說。
曾經是利基產品，現在對市場來說更容易獲得和有用，製造商提供的更多熱像攝影機型號就證明了這一點。 人工智慧分析、更小的尺寸、更好的解析度和易於購買等技術發展，使這成為可能。
「幾年前，大多數人仍然將熱技術視為周邊保護的高階解決方案。」Strautman 總結說：「現在，熱解決方案被視為周邊保護的必要條件，越來越多的整合商和終端使用者，正在詢問如何將熱解決方案用於生命安全和操作應用。」
Saks 說：「傳統上，熱像儀是用來檢測穿過周邊的人，而現在我們用它們來檢測事物。」「而且，由於價格正在下降，而且現在更容易採購，它們被用於更廣泛的應用。 很多客戶都帶著我們從未想過，或沒有成本效益的想法來找我們，而現在，'好吧，當然，聽起來不錯。'」
將熱像儀與銷售機會聯結起來
對於安全整合商來說，在產品中配備熱像儀是有利的。
FLIR 的 Matt Strautman 描述說，熱技術僅用於關鍵基礎設施應用的日子，已經一去不復返了。 他說，熱技術現在是多功能的，瞭解不同類型的熱像儀，及其各種應用的整合商，將為終端使用者提供價值。
Strautman 說：「保護周邊或停車場可能是熱像儀對話的起點，但隨著已經取得的進步，利用這些攝影機帶來的好處，包括生命安全和營運效率，比以往任何時候都更容易。」
熱像儀 —— 儘管成本更高 —— 但與傳統監控攝影機相比，在更廣泛的環境條件下全天候可靠地執行。 大多數具有完全的 ONVIF 相容性，使其易於整合。Teledyne FLIR 的 Art Stout 說，當與人工智慧一起使用時，它們還可以提供有效的物體檢測。
市場上至少有一款熱像攝影機型號是一體式解決方案，可以作為伺服器連線，消除了對 NVR 的需求。3xLOGIC 的 Michael Poe說：「你可以透過我們的客戶進行即時觀看，但你也可以將其連線到安全營運中心。」「這種多合一功能對經銷商很有吸引力，他們特別需要在荒郊野外釋出一些東西，他們不想購買 NVR，只是為了連線攝影機。 現在，你無需 NVR 即可遠端擁有警報啟動裝置。」
Axis Communications 的 Steve Burdet 注意到，市場上越來越多的客戶正在提出那些，完全以安全為中心的問題。「他們還有很多其他業務挑戰，如果你能幫助他們將安全系統，從成本中心提升到潛在的投資報酬率環境，你將獲得更大的資金池。」出於這個原因，他鼓勵不熟悉熱技術的整合商藉此機會熟悉。
Burdet 回憶起最近在 Axis 活動中的一位演講嘉賓，他說，他們使用的 Axis攝影機中有 50% 不是出於安全目的 —— 它們用於其他目的，如過程監控。 「那些為所有其他東西付出了豐厚的代價，因為他們幫助了這個過程。 他們展示了提高營收、降低成本的商業機會，所有這些領導層希望看到並很樂意資助的事情，因為他們可以獲得最終結果[節省了多倍的成本]，」他說。
Burdet 說：「看到有多少人認為熱材料太貴和/或它們太複雜了 —— '我們只是一個傳統的整合商' —— 這相當吸引人，而實際上它們可以成為在合適的環境中使用的好東西。」 他說，與其他技術相比，如圍欄線上的微波感測器或壓電擊感測器，這些技術無法直觀地指示突破的性質，熱成像技術不僅能高度檢測，甚至可能辨識物體是什麼。
Hanwha Techwin 的 Aaron Saks 說，熱像儀通常很貴，所以整合商的口袋裡花的錢更多。 提供熱像儀也為整合商開闢了新的應用，其中一些非常獨特，只能用熱成像來解決。Saks 說：「這對他們來說是積極的，而且不是每個人都會這樣做，所以這有助於他們從人群中脫穎而出。」
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