美国国防部迫切需要创建一种低成本、紧凑且可重新配置的红外成像光谱仪,该光谱仪可以在各种背景和环境条件下实时运行。高光谱成像(Hyperspectral imaging,HSI)系统已被用于检测危险化学品和爆炸物威胁材料、标签检测,敌我识别(IFF)和其他国防关键传感任务。这种系统目前存在于短波、中波和长波红外(IR)光谱区域的机载和地面传感配置中。它们基于HSI传感器硬件架构和多变量分析算法。 DARPA SBIR:ChemImage实时红外高光谱成像(翻译 & 字幕 by 防务菌) 虽然这些成像系统可以提供敏感和特定的目标检测以及复杂背景下的材料识别,但它们通常体积很大、操作和支持现场成本高,并且通常不实时操作。那些实时操作的系统通常会损害某些自由度,例如光谱带的数量、图像定义或被检测的目标的数量。将系统重新配置为一组替代目标或背景需要付出巨大努力,这使得适应动态任务条件变得不切实际。尽管如此,基于HSI系统的情报已证明非常有用,导致国防部对它的需求不断增加,但由于采购和维护HSI系统的成本很高,它们仅适用于特权用户。 具体地,国防部所需要的是具有以下特征的IR高光谱成像和感测能力:
由此产生的系统应该能够支持以下一项或多项任务:计数器IED检测、IFF、生物/化学WMD检测和标记、跟踪和定位(TTL)任务。 这种系统的性能目标是:
总之,国防部设想了一种紧凑、任务可配置的按需、实时、红外高光谱成像传感器。众所周知,所有光谱范围可能无法容纳在单个传感器中,并且在第二阶段SBIR过程中可能无法完全实现客观视觉。但是预计将展示实现这一愿景的具体和引人注目的硬件/软件进展。 第一阶段:设计红外高光谱成像系统的概念,该系统能够实现具有特定性能目标的实时和多任务可配置按需操作。开发对预测性能的分析,并定义关键组件技术里程碑。根据操作时间等参数建立绩效目标;检测概率和误报; 检测时间;光谱范围;画面质量;视野;白天、黑夜和模糊的状态可视化; 图像帧率; 尺寸、重量和功率(SWaP)。此外,提供与现有高光谱成像系统的对比。生成初始样机,可能使用3D打印部件或实体模型,在初步设计级别显示系统外形。 第一阶段的可交付成果包括:
第二阶段:开发和演示原型实时任务可配置红外高光谱成像传感器系统,该系统具有指定的功能,包括板载检测和10 fps或更高采样率的操作。构建并演示实验室原型的操作,该原型具有实现任务可配置性功能所需的核心功能。运用相关的软件功能并接触不同的任务条件,包括通过快速现场配置演示针对多个不同目标集更改系统检测配置的能力。根据需要执行其他分析以预测最终的性能功能。 第二阶段的可交付成果包括:
第三阶段:如上所述,已经证明了当前大型昂贵系统产生的数据和情报的军事效用。驱使SWaP并降低成本,使得系统可以通过下车作战单元或小型无人机使用,这将使得能力的增强与夜视镜或手机成为士兵武器库中不可或缺的一部分的方式相同。要求与现有系统和数据格式兼容将有助于确保更快速的接受和使用。高光谱成像的商业应用与军事应用并行增加。这些包括农业、采矿、医学成像和诊断、环境管理、灾害管理和危害评估。与军事应用程序一样,这些系统的成本和大小限制了除了最有特权的用户之外的所有用户的可用性。 荐号:一个专注无人智能系统的号 如您想制作推文中的类似视频,扫一扫联系我吧^_^ |
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