הכוח של הפולרימטריה (קיטוב) – מהפכה ביישומים תרמיים

This post is also available in: English (אנגלית)

עולם הצילום והדימות התרמי נמצא באינספור תחומים בחיינו, ביניהם חקלאות, תשתיות, רפואה, עולם הרכב, בטחון, ועוד. אפליקציות המשתמשות בחישה תרמית בנויות על החזרי טמפרטורה מהסביבה מהם בונים תמונה דו ממדית. תחום חדש העולה בעולם התרמי הוא פולרימטריה.

בניגוד לצילום תרמי המספק תמונת טמפרטורה מוגבלת, צילום פולרימטרי מספק בנוסף למידע הטמפרטורה גם מידע הנוגע להרכב החומרים והאוריינטציה של העצמים הנבדקים, מה שמאפשר הרחבת יכולות משמעותית. מומחים מעריכים שתוך כעשר שנים שוק הפולרימטריה ינגוס עד כ-50% מהעולם התרמי הבטחוני, ומעבר לכך ירחיב את השוק עם אפליקציות חדשות שלא נענו עד היום עם החישה התרמית הקיימת.

בצילום פולרימטרי מתקבל מידע לכל פיקסל ופיקסל, ממנו ניתן לקבל אינפורמציה משמעותית כמו תמונה תלת-ממדית של המרחב ויכולת הפרדה וזיהוי של חומרים. במשך עשרות שנים חוקרים בכל העולם חקרו את התחום וניסו לפתח מצלמה תרמית פולרימטרית אבל נתקלו בבעיות הן בצד החומרתי והן בצד התוכנתי בייצור מערכת שתאפשר צילום טרמי פולרימטרי מחוץ לתנאי מעבדה.

בשנת 2018 חברת Polaris בארה"ב הגיעה לפתרון לשילוב הפולרימטריה בהיבט החומרתי, אבל כל השוק המשיך להתקשות בפיתוח יכולת עיבוד תמונה המתאימה לאופי המידע הפולרימטרי המגיעות מהסנסור. הגישה החדשנית של חברת Frenel Imaging מציגה מהפכה בתחום והובילה את Polaris לחתום על הסכם שיתוף פעולה לשילוב עיבוד התמונה של Frenel במצלמות שלהם.

Frenel עובדת כיום על תשתית טכנולוגית מהפכנית לניהול והצגת המידע הפולרימטרי, מעין מערכת הפעלה של מצלמות פולרימטריות. החברה פיתחה מערכת שמכסה את כלל היבטי ניהול המידע, החל משלב עיבור הנתונים הגולמיים ועד הצגת המידע הרלוונטי ליישום. תשתית עיבוד התמונה של פרנל מכסה פער מהותי בעולם התרמי הפולרימטרי שכרגע נמצא במגמת התפתחות משמעותית ברחבי העולם.

שימושים משמעותיים בעולם הבטחון כוללים זיהוי מטרות, זיהוי הסוואות, שילוב בחימוש מדויק כדי לשפר ביצועים, וזיהוי רחפנים. כיום ישנם ניסיונות לזהות רחפנים באמצעות מצלמות תרמיות, שמאוד מתקשות לעשות זאת בסביבות עם רקע "רועש" (אזורים בנויים או מיוערים) או במזג אוויר קשה. כמו כן, במרחקים של כמה ק"מ לעיתים הרחפן יוצג בפיקסלים בודדים בלבד, מה שמקשה לזהותו, ולעיתים טכנולוגיה תרמית לא תדע להבדיל בינו לבין ציפור. בצילום פולרימטרי מקבלים בנוסף לחתימת טמפרטורה גם חתימת חומר ואוריינטציה תלת-ממדית, שמספקת את המידע הנדרש לזיהוי בסביבות ותנאים מאתגרים.

שימוש חשוב נוסף של הטכנולוגיה מגיע מעולם הרכבים. כיום משתמשים במצלמות תרמיות לזיהוי הפרעות לנהיגה אוטונומית, אבל למידע שמתקבל יש מגבלות ששילוב הפולרימטריה יוכל ישפר. לדוגמא, סנסורים קיימים לא יודעים לזהות שמן או קרח שחור על הכבישים (גורם הנחשב למסכן חיים) או לזהות אובייקט הנע לעבר הכביש דרך צמחייה, אך הטכנולוגיה הפולרימטרית יודעת לספק את המידע החסר.

חברת Frenel משתמשת ביכולות עיבוד תמונה ובינה מלאכותית על מנת להעצים את המידע המתקבל מצילום פולרימטרי, ומאפשרת לחברות לגשת למלוא הפוטנציאל של הנתונים הפולרימטריים שלהן ולהגיע לקבלת החלטות משופרת ודיוק גבוה ביישומים כמו זיהוי מטרות, סיווג חומרים ואפיון פני השטח.

אריק ניר, מנכ"ל Frenel Imaging, מדגיש את חשיבות עבודתם בתעשייה: "הלקוחות והשותפים שלנו מסתמכים על פתרונות עיבוד התמונה שלנו ששונים מהותית מכל מה שנעשה בתחום עד היום. זאת כדי לשפר את יכולות היישומים שלהם לרמות חדשות שלא היו אפשריות עד היום. אנו רואים בהישג שלנו כאבולוציה גם בהנגשת יכולות חדשות לתעשייה התרמית וגם בהיבטי עיבוד התמונה. פה אנחנו רואים זאת כמעבר מעיבוד דו-ממדי לעיבוד תמונה בארבעה ממדים. אנחנו מאמינים שאנחנו יכולים להיות המובילים בתחום התעשייה הצומחת הזו".