地下成像仪

随着红外热像仪在工作中的应用越来越普遍，越来越多的企业明白在工作项目中添加热成像传感器，可以发现很多肉眼看不到的东西。如果你正要将热像仪加入到目前的工作中去，以下这些事情一定要弄清楚！01红外热像仪的工作原理红外热像仪捕捉红外波段的能量（热量），并将这些能量通过数字或模拟视频图像输送出来。红外热像仪由镜头、热传感器、处理电子设备和机械外壳组成。镜头将红外能量聚焦到传感器（也称为探测器）上。探测器实际上是一组像元构成的，可以有多种像素配置，其中最常见探测器的分辨率是320x256和640x512像素。夜视图像与热图像对比可知：热成像完全不受可见光照的影响与可见光相机相比，红外热像仪的分辨率似乎较低，但这是有原因的。在红外热成像仪中，单个的探测器元件本身比在可见光相机中要大得多。可见相机的像素只有1-2μm，而红外热成像仪的探测器像元每个有12-17μm！这是因为热探测器需要感应波长比可见光大得多的能量，这就要求每个探测器像元都要大得多。因此，与相同机械尺寸的可见光相机相比，热像仪通常具有更低的分辨率（更少的像素）。当热能到达探测器后，读出的电子设备将其转换成信号，该信号既可以从热像仪中传出，也可以通过像FLIR Boson这样的热像仪直接进入系统芯片电路。这为FLIR热像仪提供了图像处理和分析等内置功能，而这些功能曾经需要集成商开发后端电子设备。02分辨率决定细节程度首先问问自己，你需要什么样的红外图片？你需要看多远？以及你需要在图像中呈现的细节程度。如果你只需要检测一个物体，一个像素就足够了。如果你需要识别物体（如人、动物或车辆），你需要更高的分辨率。甚至可能需要更多的像素来识别物体的细节(例如，如果它是一个武装的人，是狗而不是鹿，或卡车而不是汽车)。分辨率决定了热像仪可以检测到的细节红外热像仪的范围从成本较低的成像仪（比如FLIR ONE Pro）到用于救生任务的高性能红外热像仪。像Boson这样的FLIR红外热像仪有qVGA（320x256）分辨率和VGA（640x512）分辨率，视场角（FOV）从4°到92°不等。像有些低成本解决方案可以选择使用80x60和160x120这样的低分辨率热像仪。03热灵敏度数值越低，性能越好热像仪的灵敏度被指定为噪声等效温差（NETD）。NETD是一种信噪比指标，它告诉您产生与热像仪时间噪声相等的信号所需的温差，以及热像仪可以分辨的最小温差。对于需要检测细微温差和精细细节的应用，NETD较低非常重要。NETD通常以毫开尔文（mK）表示，数字越小表示性能越好。FLIR热像仪的灵敏度普遍低于50mK，处于行业良好水平（低成本制造商的热像仪可能会将NETD设置在测试环境温度50℃，而不是行业标准的测试环境温度30℃，从而隐藏其低灵敏度。）需要数值低的NETD来检测电路板上的细节04中波or长波红外热像仪热像仪通常只对两个波段之一敏感：3-5μm的中波红外（MWIR）或8-14μm的长波红外（LWIR）。尽管也有例外，但大多数MWIR热像仪需要使用车载低温冷却器将红外探测器冷却至约77开尔文，以便生成图像。制冷型热像仪比非制冷型热像仪更敏感，但冷却器增加了尺寸、重量、复杂性和成本，并且需要定期维护。像Lepton和Boson这样的非制冷型长波热像仪可以在环境温度下成像，因此它们比制冷型长波热像仪更小、更轻、更简单、成本更低。05辐射测量过程与标准所有热像仪都能提供其视野内热能相对强度的图像，但有些热像仪更进一步，还能提供这些物体的校准、非接触温度测量，这个过程叫做辐射测量。为了做到这一点，热像仪需要补偿其他辐射源（反射、镜头材料）、大气效应（湿度、天气条件和与目标的距离）以及被观察物体的材料特性（尤其是发射率）。一旦这些元素已知，红外热像仪接收到的辐射量就可以转换为温度值，精度接近±2°C。通过这台辐射热像仪上的点测量工具可以找到场景中的温度FLIR热像仪具有不同程度的辐射测量能力和精度，从仅成像到简单的中心点测温功能，再到先进的辐射测量和更高的精度。在为项目选择红外热像仪时分辨率、热灵敏度、波长以及辐射测量都是我们必须要考虑的因素并不一定性能越好越适合更要考虑项目的侧重点

2022年11月21日下午，“夸父一号”（ASO-S）载荷“硬X射线成像仪”（HXI）首图发布会在中国科学院紫金山天文台举行，会议同时向全国太阳物理同行网络直播。“夸父一号”卫星的全称为“先进天基太阳天文台”（ASO-S），于2022年10月9日在酒泉卫星中心成功发射。作为中国首颗综合性太阳探测卫星，“夸父一号”卫星的科学目标瞄准“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场及太阳上两类最剧烈的爆发现象―耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预报提供支持。作为卫星三大载荷之一的“硬X射线成像仪”，由中国科学院紫金山天文台牵头负责研制，承担着“一磁两暴”中观测太阳耀斑非热辐射的任务。ASO-S卫星工程首席科学家甘为群主持了发布会。在发布会上，HXI载荷主任设计师张哲首先介绍了ASO-S卫星和HXI载荷的设计、研制、发射及在轨早期梗概，然后详细展示了卫星入轨一个多月以来HXI载荷开展的各项在轨测试和定标工作，结果表明HXI载荷状态正常，各项功能性能均满足设计指标要求，已顺利投入科学观测活动，后续将继续配合科学需求，做好仪器功能性能的进一步优化。图 1. HXI观测到的一个太阳耀斑，是一个较小的C级耀斑，发生在2022年10月22日。此图为HXI分析软件测试版中的耀斑光变。图 2. 左图展示了2022年11月11日01时发生的一个耀斑图像，背景是SDO卫星拍摄的AIA 1700 Å图像，叠加的等值线为HXI两个能段的成像（25-30和30-35 keV，注意这里的图像尚未进行光栅定标，位置为平移对齐，但图像和太阳自转轴的倾角以及平台抖动带来的影响均已修正），可以看出经典的双足点源结构，且其中一个在高能具有精细的双源结构；右图显示了该耀斑在全日面图像上的位置。图 3. HXI观测到的2022年11月11日03时耀斑的光变（左）及成像（右）。左图分别展示了全开探测器、背景探测器的光变和10-300 keV的动态能谱图，右图为峰值期间AIA 1700 Å图像和叠加的HXI 25-30 keV的硬X射线源。两者的一致性充分说明HXI优异的成像性能和成像算法的正确性。随后，HXI载荷数据科学家苏杨就HXI在轨观测数据及结果进行了详细解读。首先介绍了HXI的科学目标、性能参数、数据特点，科学团队在发射前、后的一系列数据、软件、算法、模拟方面的准备工作，然后重点介绍了HXI开机以来数据的处理分析和成像结果。通过对比11月11日爆发的“双十一”系列耀斑的HXI数据和SDO/AIA图像，表明HXI各项功能指标达到预期目标，准直器性能、对齐精度、指向镜数据、探测器性能、成像算法、修正算法、能量定标算法均达到理想的效果。更重要的是，在准直器前后1.2米距离上最难对齐的36微米节距光栅子准直器（最高分辨率达到3.2角秒）在成像中也表现突出，这是很难得的一点。这说明在尚未进行光栅定标的情况下成像的优越性能已经超过HXI团队的预期，未来在进行详细的光栅子准直器定标后预计会达到更好的成像质量。卫星工程首席科学家甘为群总结，卫星发射才42天，HXI开机不足34天，其硬件团队就完成了绝大部分的在轨测试工作，证明了HXI在轨性能几乎完美地达到了预期的各项技术指标，为科学团队出成果创造了绝佳条件。HXI科学团队这段时间夜以继日，加班加点，由于准备充分，在HXI开机的第20天逮到第一个M级耀斑的当晚就获得了首幅太阳硬X射线图像。经过多方比对并经后续观测反复确认，这是我国首次获得太阳硬X射线图像，也是当下国际上地球视角唯一的太阳硬X射线像，其图像质量达到了国际先进水平。硬X射线成像原理与普通光学成像不同，除了精密的“光学系统”，还需要后端的成像算法等一系列的处理。今天的结果展示，虽然只有几张图，但却代表着0到1质的提升。尤其是HXI硬件团队与科学团队的紧密合作，堪称ASO-S卫星工程的楷模。甘为群希望，在接下来的ASO-S卫星另两个载荷FMG和LST首图发布中能有新的惊喜。ASO-S科学应用系统指挥（代理）、中科院紫金山天文台副台长范一中最后代表台领导对HXI团队取得的成就表示热烈祝贺，也衷心感谢在长达数年的HXI载荷研制过程中，团队成员的辛勤付出和忘我的工作精神，希望在接下来的在轨测试优化和科学观测中继续发扬团结协作传统，精心策划，争取早出成果、出好成果、出大成果。

福禄克与云深处达成战略合作推动搭载声学成像仪的四足机器人在工业巡检领域的应用福禄克中国宣布与国内具身智能技术创新与应用领导者云深处科技达成战略合作，共同探索四足机器人搭载在线式声学成像仪的自主巡检解决方案，推动其在工业智能化领域的应用，为行业客户提供更加高效、智能、创新的具身智能整体解决方案。福禄克与云深处达成战略合作工业自动化发展趋势下，自动巡检解决方案能够极大地提升检测精度和可靠性，同时降低运营和维护成本。福禄克与云深处携手，致力于打造行业领先的集成声学成像功能的自主巡检解决方案——云深处X30四足机器人搭载福禄克SV600在线式声学成像仪，可代替巡检人员进入密闭空间或危险环境进行巡检和搜寻，保障运维安全，同时提高巡检频率，降低风险，快速完成对设备的检测。该方案在电力局放巡检，工业现场气体泄漏检测等领域具有广阔的市场潜力和需求。福禄克和云深处自2023年开展在线式声学成像仪SV600和四足机器人X30的深度集成技术合作以来，携手斩获国际知名企业订单，实现了中国四足机器人搭载声学成像仪自主巡检的应用突破。福禄克作为电子测试工具的全球领导者，在工业检测及巡检领域具有深厚的技术优势和行业积累。云深处科技是具身智能技术创新与应用的引领者，在中国率先实现四足机器人全自主变电站巡检。未来，云深处和福禄克还将利用自身核心技术优势，共同探索四足机器人搭载在线检测设备在更多领域的应用潜力，开拓“AI+机器人”的工业具身智能系统发展新局面。云深处科技创始人兼CEO朱秋国表示：很高兴能够与福禄克达成战略合作，未来结合福禄克领先的检测技术及深厚的工业行业经验积累，发挥云深处科技在具身智能机器人的优势，我们将共同加速AI+机器人在工业巡检中的应用落地，向行业客户提供高质量的整体解决方案。福禄克亚太区总经理、副总裁胡祖忻表示：福禄克致力于不断探索工业检测领域的前沿技术和应用。此次非常高兴能与云深处科技进行深度战略合作，打造开创性行业解决方案，共同推动整个行业的智能化和自动化发展。关于福禄克福禄克电子仪器仪表公司于1948年成立，福迪威（Fortive）集团的全资子公司。主营产品包括声学成像和热成像仪、红外测温仪和数字万用表等。福禄克是一个跨国公司，总部设在美国华盛顿州的埃弗里特市，工厂分别设在美国、英国，荷兰和中国，其销售和服务分公司遍布欧洲、北美、南美、亚洲和澳大利亚。目前福禄克公司的授权分销商已遍布世界100多个国家，雇员约2400人。关于云深处杭州云深处科技（DEEP Robotics）是全球四足机器人行业应用引领者，在中国率先实现四足机器人全自主变电站巡检。云深处始于2017年，自主研发的“绝影”系列机器人已在安防巡检、勘测探索、公共救援等多种应用环境中落地应用，率先参与抗震救灾实战演习。曾在地下管廊服务亚运，参与新加坡国家电网项目，实战参演应急使命抗震救灾实战演习。相关应用与产品受到过人民日报、新华社、路透社、法新社、日本产业经济新闻、南华早报、美国NBC、英国BBC采访报道，曾荣登权威期刊《Science Robotics》封面；目前，云深处科技正同国家电网、南方电网、宝钢股份、中控技术等行业巨头开展长期深度合作。公司核心团队为来自浙江大学、上海交通大学、北京理工大学、武汉大学、电子科技大学、中国科学院大学、纽约大学、伊利诺伊大学香槟分校、佐治亚理工学院、多特蒙德工业大学等国内外知名高校的高等技术人才。