秋天來了，帶來了雨、霧和黎明的黑暗。對於道路使用者來說，這意味著要更加小心，因為能見度條件日益惡化。即使在能見度較差或有限的條件下也能可靠地檢測人員的紅外線熱像儀可以確保這裡更高的安全性。對於自動駕駛汽車來說尤其如此，因為自動駕駛汽車可能沒有人不斷觀察前方的道路。

因此，弗勞恩霍夫 IOF 的團隊為自己設定了目標，即開發一款用於道路交通應用的熱像儀。結果是一種新型紅外線相機，其工作波長範圍為 8 至 14 微米，與紅外線相機的波長範圍完全相同。熱輻射無論白天或黑夜，都會發現人類排放的氣體。此外，研究人員成功地以特別經濟高效且功能強大的方式實現了這項技術。

「這項技術可以顯著改善道路安全Fraunhofer IOF 的專案經理 Martin Hubold 解釋說：“這是透過補充傳統的攝影機系統和感測器來實現的，例如攝影機系統和感測器。”光達或雷達，在具有挑戰性的能見度條件下，無需主動照明。

扁平設計，具有快速光學和高角分辨率

在創建創新紅外線相機時，研究人員以他們在多孔相機方面的經驗為指導。「核心思想是用幾個小型且經濟高效的非冷卻測輻射熱計陣列來建造相機，」Huold 說。各個影像片段由軟體組合成一個大的整體影像，目前解析度約為 530 x 210 像素，視野範圍為 34 x 13 度。

這些感測器配備了由鏡子和棱鏡組成的折反射光學系統。這樣可實現僅 10 毫米的極其扁平的設計。與伊策霍弗勞恩霍夫矽技術研究所 ISIT 合作，採用可擴展且經濟高效的光刻方法以及汽車行業的材料進行生產。因此，相機擁有快速光學 (F/1.1) 和高角度解析度（16 像素/度），同時保持節省空間的外形尺寸。

紅外線攝影機設計有特別寬的水平視野，即使在照明條件較差的情況下（例如黑暗或眩光）也能偵測到行人或騎自行車的人。迎面而來的交通，使其非常適合駕駛員輔助系統和自動駕駛車輛（3 級及以上）。

可擴展的製造支持多樣化的應用

該相機的創新方法利用了市售的紅外線感測器和可以晶圓級製造的光學元件。「透過在晶圓級製造核心光學元件，我們可以簡化生產並顯著降低該技術的成本，」Huold 說。

除了使用在自動駕駛汽車此外，紅外線熱像儀也為其他應用提供了廣泛的可能性。其中包括檢測熱損失、監測垃圾掩埋場或消防部門操作期間的安全應用，以及工業製程監測的新概念。

提供者：弗勞恩霍夫光學與精密機械研究所 IOF