Termisk billeddannelse Den intense varme fra skovbrande fra oven

Termisk billeddannelse Den intense varme fra skovbrande fra oven

Denne artikel af Kate Kaye blev oprindeligt offentliggjort på GeekWire .


For at overvåge naturbrandaktivitet ser Cole Lindsay, en multimissionsflyoperatør fra Oregon Department of Forestry, billeder ved hjælp af data fra et kortbølget infrarødt kamera. Kredit: Kate Kaye på GeekWire

Cole Lindsay var næsten 20 sømil i luften torsdag morgen over Oregons Silver Falls State Park, da den massive Beachie Creek Fire brændte. Lindsay manøvrerede en ting, der lignede en narret Microsoft Xbox-controller, og zoomede et kamera ind på steder langs den vestlige kant af brandafsatsen. Ilden havde skiftet form og ulmet siden onsdag og brændte mindre intenst i nogle områder.



'Du kan se de små pletter stikke ud og fange dit øje,' sagde Lindsay, en multi-mission flyoperatør med Oregon Department of Forestry. 'Jeg kan zoome direkte ind på det, få koordinater og et kort over, hvor det er.'

Men når man kiggede ud af vinduet på det lille fly, tilslørede tæt røg, der svævede fra brandene, der brændte mere end 900.000 hektar land under, alt i syne. Den eneste måde, Lindsay kunne se gennem den cremede sod, var ved hjælp af et termisk billedovervågningskamera, der hang fra flyets underliv.

I det væsentlige, kameraet bygget af Portland, Oregon-området selskab FLIR systemer kan se gennem røgen. Det gør det ved at detektere varme ved hjælp af kortbølge infrarød eller SWIR termisk billedbehandling og derefter visualisere informationen.

Inde i flyet så Lindsay en skærm, der viste gengivelser af opvarmede områder i hvidt på en grå baggrund. Hans kraftige tohåndscontroller drejede kameraet under flyet og flyttede det 360 grader, så dets sensorer kunne registrere varme fra enhver vinkel milevidt væk hvor som helst på jorden.

FLIRs Star SAFIRE 380HD termisk billedkamera monteret på et fly, der bruges af Oregon Department of Forestry. Kredit: Kate Kaye på GeekWire

'Før denne teknologi, var det bare at bruge visuel linie-of-sight og sætte fly op og lede efter brande i dagtimerne,' sagde Neal Laugle, ODF's statsluftfartschef.

Den termiske billedteknologi detekterer varme, selvom den endnu ikke har produceret en flamme, sagde Laugle, mens han arbejdede på ODFs midlertidige kommandocenter inde i agenturets Salem lufthavns hangar. Det ville være nyttigt senere torsdag aften, da tordenvejr og lynnedslag ankom, hvilket medførte både nødvendig regn og risiko for nye brande.

'Hele målet med dette system er at være i stand til at fange disse brande i den mindst mulige størrelse.'

'Når lynet slår hundredvis af nedslag, og vi får brande, der dukker op, hjælper al denne teknologi [brandmændene] med at prioritere ressourcer til at gå efter de brande, der udgør den største trussel,' sagde Laugle. 'Hele målet med dette system er at være i stand til at fange disse brande i den mindst mulige størrelse.'

Naturbrandsæsonen 2020 har bragt skader af historiske proportioner til Oregon, ødelægger små byer og dræber mindst otte mennesker i staten . Da Lindsay undersøgte et område nær Salem i går fra oven, brændte 10 store brande over hele staten nedenunder.

FLIR-systemet har kameraer med dagslys og svagt lys, der ikke fungerer så godt til at se gennem de flere hundrede meter røg, der stiger over naturbrandene. Men det er her, det kortbølgede infrarøde termiske kamera kommer til nytte.

'Den er meget mere dygtig til at trænge ind i røg- og vandpartikler i luften,' sagde Marshall Grose, leder af FLIRs applikationsingeniørgruppe. 'En af de ting, vi har fundet med denne særlige brandhændelse, er, at røglaget er så tykt og tungt ... det har været ekstremt svært at trænge igennem det enorme røglag, som vi har haft over dalen her.'

Softwaren giver brugerne mulighed for at vælge mellem flere forskellige indstillinger. Den ene gør det muligt for en algoritmisk lokalområdeprocessor at sparke ind, der hjælper med at få flere detaljer frem ved at visualisere variationer i temperatur. Et standardbillede vil kun visualisere en stor opvarmet ildglød uden at fremhæve definitionen mellem ildens mere direkte varme og dens strålevarme.

'Når du bruger denne lokale processor, vil den faktisk identificere det varmeste punkt i den glød, så de kan se, hvor meget af den faktiske ild, der brænder, og resten af ​​det er udstrålet varme fra ilden,' sagde Grose.

En termisk billedbehandlingsvisualisering af varme, der stammer fra en naturbrand, registreret af FLIRs Star SAFIRE 380HD infrarøde kamera. Kredit: Kate Kaye på GeekWire

De termiske billeddata, der viser, hvor Oregons skovbrande brænder, deres bjergskråninger, brandadfærd og mere, formidles i foto- og videoform i realtid i hele statens forsendelsescentre. Det kan gemmes og uploades til kompatibel software, der lags i topografiske kort.

'Vi vil være i stand til at vise disse uddrag og videoer til vores distriktspersonale i realtid, så så snart vi opdager en brand, vil vores distriktsbrandledere være i stand til at se den,' sagde Sarah Lathrop, en ODF-stat luftfartskoordinator, der hjælper med at styre brandslukningsfly, der opererer på tværs af staten.

ODF er også begyndt at integrere sine branddata i et mere omfattende system, der tillader statslige og føderale agenturer, herunder U.S. Forest Service, Bureau of Land Management og Bureau of Indian Affairs, at dele information.

FLIR-teknologien er hjemmelavet. Virksomheden har hovedkvarter omkring 15 miles syd for Portland i Wilsonville, Ore.

Den amerikanske kystvagt bruger FLIRs teknologi til at detektere varme fra ligene af forsvundne personer i eftersøgnings- og redningsmissioner. Den amerikanske hær bruger virksomhedens bittesmå Black Hornet-droner til at samle billeder af driftsmiljøer med henblik på situationsfornemmelse. FLIRs mellembølge infrarøde teknologi bruges også til grænseovervågning for at modvirke ulovlig narkotikasmugling og menneskesmugling.

Firmaet sælger også sin termiske billedteknologi til retshåndhævelse, herunder lokalt til Clackamas County.

Vi brugte for nylig vores fly @flir kamera til at fange en flygtende mistænkt, der gemmer sig i skoven. Her er videoen. Bliv ved punchline. pic.twitter.com/QBlb2Myyor

— Clackamas Sheriff (@ClackCoSheriff) 26. april 2017

Pandemien har bragt nye forretninger til FLIR. Midt i den økonomiske afmatning rapporterede virksomheden i august om stor efterspørgsel efter sine termiske kameraer, der bruges til at registrere forhøjet kropstemperatur. FLIR bookede omkring 100 millioner dollars i ordrer på sine kropstemperaturscannere i løbet af første kvartal og cirka 70 millioner dollars i løbet af andet kvartal.

I lighed med dets luftkameraer visualiserer FLIRs kropstemperatur-scanningsteknologi termiske data indsamlet gennem infrarøde kameraer. I stedet for at registrere varmesignaturen af ​​noget på jorden nedenfor, måler den præcise kropstemperaturniveauer.

Firmaets teknologi til scanning af kropstemperatur er blevet installeret i transitknudepunkter, hospitaler, stadioner og fabrikker i hele Asien, Europa og Mellemøsten. Før COVID-19 vakte mere interesse fra amerikanske kunder, var mange af dets kameraer blevet brugt som reaktion på SARS-epidemien og ebola-udbruddet.

FLIR blev grundlagt i 1978 og blev børsnoteret i 1993. Det rapporterede en helårsomsætning på 1,9 milliarder dollars i 2019. Selskabets aktie steg i marts, vendte tilbage i april og maj, men er faldet en smule gennem sommeren.