近日，浙大研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了一種新型機(jī)器感知方法——高光譜熱雷達(dá)HADAR （heat-assisted detection and ranging），也可以簡稱為“熱雷達(dá)”。開創(chuàng)熱雷達(dá)先河，為機(jī)器感知拓展全新領(lǐng)域。

高光譜熱雷達(dá)的應(yīng)用

微波雷達(dá)、激光雷達(dá)與聲納都是主動(dòng)式傳感，它們會(huì)主動(dòng)向環(huán)境發(fā)射信號(hào)。熱雷達(dá)是被動(dòng)式傳感，會(huì)和相機(jī)一樣“默默”地接收信號(hào)。

浙大課題組之所以將它取名為雷達(dá)，是希望有朝一日熱雷達(dá)可以像微波雷達(dá)和激光雷達(dá)一樣，在各行各業(yè)中取得廣泛應(yīng)用。

熱雷達(dá)最直接的應(yīng)用就是作為機(jī)器人以及無人駕駛汽車的傳感器。熱雷達(dá)采取完全被動(dòng)式的傳感方式，可以感知材料、溫度、幾何紋理等多維度的物理信息，還能在黑夜看到類似白天的景象，這將為機(jī)器人提供全新的機(jī)器視覺支持。

熱雷達(dá)也能用于野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)。野生動(dòng)物大多只在夜間活動(dòng)。熱雷達(dá)的夜視能力以及靈敏的溫度感知能力，將幫助我們更好地監(jiān)測(cè)珍稀野生動(dòng)物。

熱雷達(dá)也可用于智能醫(yī)療，更好地在夜間監(jiān)測(cè)患者的行為、狀態(tài)。

熱雷達(dá)還能用于國防領(lǐng)域，由于其具備被動(dòng)傳感的特征，故其具有良好的隱蔽性。

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紅外高光譜成像數(shù)據(jù)庫

為了研究熱雷達(dá)，研究者自學(xué)了一些計(jì)算機(jī)圖形的基礎(chǔ)知識(shí)，并且開發(fā)出一個(gè)基于光線追跡的計(jì)算機(jī)圖形仿真軟件，生成了世界上唯一一個(gè)公開的紅外高光譜成像的數(shù)據(jù)庫（the HADAR database）。

利用這個(gè)數(shù)據(jù)庫，他們開始訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)，并對(duì)熱雷達(dá)理論進(jìn)行數(shù)值驗(yàn)證。同時(shí)，利用 DARPA 項(xiàng)目組提供的更加優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鮑芳琳開發(fā)了一系列算法，在實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了熱雷達(dá)的所有效果，包括 TeX 視覺、類比于白天的夜視能力、顯著優(yōu)于傳統(tǒng)熱成像的目標(biāo)探測(cè)與距離測(cè)量等。

熱雷達(dá)是一個(gè)新概念，也是一個(gè)跨領(lǐng)域的工作，涵蓋光學(xué)信息理論、機(jī)器學(xué)習(xí)算法、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)、與當(dāng)前機(jī)器視覺的對(duì)比分析等內(nèi)容。盡管熱雷達(dá)涉及到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，但它本身是一個(gè)新生事物，不曾被明確定義過。也許若干年后，熱雷達(dá)本身就成了一個(gè)研究方向。

但是，目前的熱雷達(dá)仍然處于概念驗(yàn)證的階段，還有很多理論需要通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，也有更多應(yīng)用值得去探索。

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