新机器视觉技术证明其在边境的价值

挑战：安全的边界，低/无失败技术，对于现金意识的政府机构而言也是具有成本效益，因此它可以部署成千上万的积分，包括机场，海洋码头，过境点和铁路连接。

简而言之，执法机构需要技术建立“全面的情况意识”，据Xenics NV（Leuven，比利时），一家高分辨率红外传感器和相机的供应商。而且，由于挑战变化而潜在的威胁迅速变化，集成商需要开发系统“更快，提供创新的解决方案”，以获得更好的公共安全。

机器视觉技术非常适合这些关键任务。例如，金字塔成像（坦帕，佛罗里达州），例如，提供并帮助其客户开发依赖机器愿景的系统，以满足多个边境安全应用。一个这样的系统检查了用于非法车手和可疑套餐的铁路车辆。另一个读取所有五个指纹，在6英尺的距离上。第三种成像系统支持广域监控，以检测火箭火灾或步枪火灾，并快速查明其原点。

“所有这些都使用传统的机器视觉硬件，”金字塔·李，金字塔·成像总裁兼首席执行官博士说。“它真的展示了机器视力如何变得如此广泛。”

李博士还表示，用于边境安全目的的技术需要低成本并能够在“每个入口和出口港口”中部署。

为了帮助满足需求，行业标准尤为重要。李博士表示，安全客户承认努力制定像Gige Vision和USB3愿景等标准。“所有客户都关注供应链物流，所以拥有多个来源对他们很重要，”他说。金字塔成像为摄像机，照明和其他组件维护多个供应商。如果一个供应商无法跟上需求，那么第二家公司可以介入并提供行业标准设备。

李博士发现的另一个问题是，一些供应商使用较低级别的员工甚至实习生来编写产品数据表。使用这些材料作为指导的集成商通常需要带着怀疑的态度来阅读它们。我们仍然经常遇到这样的事情，”李博士说。解决方案是公司与知识渊博的集成商和分销商合作，他们了解产品线，可以提供专家指导。

简化设计周期
Xenics表示客户要求边境安全和关键基础设施应用更快，更灵活的技术创新。该公司表示满足需求的一个关键是缩短和简化设计周期，并通过规范和功能采用模块化。这样做可能会更好地使系统设计人员能够从一系列组件中进行选择以满足应用程序目标并创建解决方案。

为了说明这种策略，Xenics开发了一条包括高分辨率红外OEM模块的线。这些名为XenicsCores的IR摄像机是基于模块化，常见的FPGA平台。可以调整它们以实现所需的功耗水平，并且可以与短波和长波IR，各种镜头和数据接口（如Gige Vision，CameLoWink和Coaxpress）以及模拟视频组合的传感器。

该公司最近在其热成像产品上引入了图像增强功能。长波红外(LWIR)内核支持图像增强滤波器，可以与直方图均衡化一起使用。在中波长红外(MWIR)核心上，增强滤波器的算法压缩了图像的动态范围，同时也保留了小幅度的细节和自然外观。细节可以在图像中看到，有明亮和黑暗的区域，在热场景显示温差。

该公司表示，这些嵌入式功能减轻了系统设计师开发自己的基于软件的规格以获得良好图像质量的任务。Xenics在一份声明中说:“直接从摄像头获得最适合应用环境的视觉信息可以让安全人员直接操作新配置的系统。”

专注于短波红外成像
Shittwave红外线（SWIR）部分的频谱是Goooch＆Gurego（Ilminster，UK），高质量精密光学元件和系统的制造商特别感兴趣，包括精密镜头。欧洲商业发展经理Trevor Cook表示，该公司在苏里亚州苏格尔申请中确定了一个市场利基机会。

SWIR成像在边境安全方面是有效的，因为它允许人们通过恶劣的条件来看，例如雨，雾，灰尘和黑暗。例如，使用苏里尔，例如，无人驾驶飞行器（无人机或无人机）可以远程引导到恶劣天气或晚上。SWIR传感器的缺点是在黄昏和星光条件下在这一光谱中稀缺。由于砷化铟砷（Ingaas）传感器的背部变薄，SWIR摄像机现在可以通过近红外（NIR）和SWIR光谱来检测来自可见的红色部分的光子。通过改善的信噪比比，将传感器的灵敏度扩展到可见光中为传感器提供了更好的动态范围。

根据厨师，开发从SWIR光谱可见的透镜的传统方法是重新涂覆并适应SWIR带的可见镜头设计。然而，这仅适用于低分辨率相机，他说。然而，Ingaas焦平面阵列（FPA）也在分辨率上推进，而价格会因成熟过程和销售额增加而越来越多。这些因素意味着高清SWIR成像是可能的，但到目前为止，光学开发已经滞后，意味着SWIR图像质量更可能受到镜头而不是相机的限制。

“因为高清晰度大面积传感器更像是12微米像素，我们必须设计一个40-50% MTF的镜头，每毫米50行对，”库克说。“此外，我们正试图在探测器的角落里做这些，所以这是一个大范围的视野。”

库克说镜片涂层是至关重要的。他指出，可见乐队的范围为400至700纳米，使其“相当容易”设计涂层，该涂层在全带宽上具有高传输。但随着新的SWIR传感器，镜片需要在更广泛的频谱：500到1700nm上工作。解决问题，吉洛乔和家庭专注于修改涂料。

“你无法设计500到1800 nm的99％涂层，”库克说。“这不可能。检测器具有1000至1600nm之间的最大增益。因此，我们量身定制涂层以最大化500至850nm的传输，以最大化该范围内的传输。但是，如果客户需要优化的光学元件，用于有源照明系统的眼睛安全IR激光范围 - 然后我们可以针对频谱的那部分优化。这取决于客户需求。That’s a common request because by timing the camera shutter to take a snapshot while an active illumination pulse is at a given distance, you can eliminate backscatter and get a much better image through fog, smoke, etc. Cameras optimized for 850 to 1100 nm can make a figure hiding in a camouflage suit stand out like a bright white light.”

Gooch & Housego公司的新型Barle 25毫米镜头用于SWIR摄像机，在宽温度范围和苛刻的机械振动/冲击条件下也能提供更好的性能，并能完全浸入水中，以满足国防和边境安全应用的需要。

不幸的是，对于世界和平，边境保护的需求不会消失。似乎更有可能的是，需求将保持强大，旨在加强边境安全的解决方案。一个大挑战是如何以成本效益的方式解决问题。“我们可能不会再看到完全开放的边界，”金字塔成像博士李。“我认为那些日子已经消失了。”