کاربرد داده های حرارتی در شناسایی عابران پیاده و حیوانات در شب

تصور کنید در یک جاده تاریک و خلوت رانندگی می کنید. نور چراغ های خودرو کافی نیست و به سختی می توانید پیش رویتان را ببینید. در این شرایط، احتمال برخورد با عابران پیاده یا حیواناتی که ناگهان وارد جاده می شوند، افزایش می یابد. اما اینجاست که فناوری داده های حرارتی وارد میدان می شود و نقش حیاتی خود را نشان می دهد. این فناوری با قابلیت تشخیص موجودات زنده در تاریکی، ایمنی جاده ها را به طرز چشمگیری افزایش داده است. در این مقاله، به بررسی نحوه عملکرد داده های حرارتی در شناسایی عابران پیاده و حیوانات در شب، مزایا و چالش های آن می پردازیم.

چرا فناوری داده های حرارتی در شب کاربردی است؟

شب هنگام، دید انسان به شدت محدود می شود. حتی بهترین چراغ های خودرو نمی توانند همیشه به خوبی موانع یا موجودات زنده را نمایان کنند. این محدودیت دید، یکی از دلایل اصلی وقوع تصادفات جاده ای است.
داده های حرارتی این مشکل را با توانایی شناسایی تفاوت دما بین بدن موجودات زنده و محیط اطراف حل می کنند. دوربین های حرارتی قادرند این اختلاف دما را تشخیص داده و تصاویری تولید کنند که در آن نقاط گرم تر به وضوح مشخص هستند. این یعنی شما می توانید حتی در تاریکی مطلق، عابران یا حیوانات را ببینید و واکنش مناسبی نشان دهید.

داده های حرارتی چگونه کار می کنند؟

برای درک بهتر عملکرد این فناوری، ابتدا باید بدانیم که همه موجودات زنده گرما تولید می کنند. این گرما به صورت امواج مادون قرمز از بدن آن ها ساطع می شود. دوربین های حرارتی با شناسایی این امواج، تصویری از محیط اطراف ایجاد می کنند که در آن تفاوت های دمایی به شکل رنگ های مختلف نمایش داده می شود.
این فرآیند در چند مرحله اتفاق می افتد:

1- دریافت امواج حرارتی: دوربین های حرارتی امواج مادون قرمز را از محیط دریافت می کنند.
2- تبدیل امواج به تصویر: این امواج به داده های دیجیتالی تبدیل می شوند و تصویر حرارتی ایجاد می شود.
3- تحلیل تصویر: سیستم های هوشمند مانند الگوریتم های یادگیری عمیق، این تصاویر را تحلیل کرده و موجودات زنده را از اشیای بی جان جدا می کنند.
4- ارسال هشدار: در صورت تشخیص یک موجود زنده، سیستم به راننده هشدار می دهد یا در خودروهای خودران، اقدامات لازم مانند ترمز گرفتن را انجام می دهد.

دوربین های حرارتی قادرند اختلاف دما را تشخیص داده و تصاویری تولید کنند که در آن نقاط گرم تر به وضوح مشخص هستند.

مزایای استفاده از داده های حرارتی در جاده ها

1- ایمنی بیشتر برای عابران و حیوانات
یکی از مهم ترین مزایای این فناوری، کاهش تصادفات با عابران پیاده و حیوانات است. دوربین های حرارتی می توانند حتی در شرایطی که دید انسان محدود است، وجود این موجودات را تشخیص دهند.
2- پشتیبانی از خودروهای خودران
خودروهای خودران برای عملکرد صحیح به داده های دقیق و به روز نیاز دارند. دوربین های حرارتی با ارائه اطلاعات دقیق درباره محیط اطراف، این خودروها را قادر می سازند که مسیر خود را ایمن تر طی کنند.
3- کاهش تلفات حیوانات در جاده ها
تصادف با حیوانات نه تنها به خودروها آسیب می زند، بلکه به حیات وحش نیز صدمه می زند. داده های حرارتی می توانند از این نوع تصادفات جلوگیری کنند.
4- عملکرد در همه شرایط نوری
برخلاف دوربین های معمولی که به نور وابسته اند، دوربین های حرارتی حتی در تاریکی مطلق یا هوای مه آلود نیز به خوبی عمل می کنند.

کاربردهای عملی داده های حرارتی

1- ایمنی جاده ای در مناطق روستایی
در بسیاری از جاده های روستایی که نور کافی وجود ندارد، حیوانات اغلب به طور ناگهانی وارد مسیر خودروها می شوند. فناوری حرارتی می تواند با هشدار به موقع، از برخورد جلوگیری کند.
2- نظارت بر جاده ها در شب
در شب، احتمال وقوع تصادفات به دلیل کاهش دید افزایش می یابد. داده های حرارتی با ارائه اطلاعات دقیق درباره عابران و موانع، به کاهش این خطر کمک می کنند.
3- کمک به رانندگان تازه کار
رانندگان تازه کار اغلب در رانندگی شبانه با چالش های بیشتری مواجه می شوند. استفاده از سیستم های حرارتی می تواند اعتماد به نفس آن ها را افزایش داده و تجربه رانندگی امن تری برایشان فراهم کند.

دوربین های حرارتی با شناسایی امواج مادون قرمز که از موجودات زنده پخش میشود ، تصویری از محیط اطراف ایجاد می کنند که در آن تفاوت های دمایی به شکل رنگ های مختلف نمایش داده می شود.

چالش های پیش روی فناوری حرارتی

با وجود مزایای فراوان، این فناوری بدون چالش نیست. برخی از این چالش ها عبارتند از:

1- هزینه بالا: دوربین های حرارتی هنوز هم قیمت بالایی دارند و همین موضوع باعث می شود که بسیاری از خودروها از این فناوری بهره نبرند.
2- محدودیت در دقت: در شرایطی که دمای محیط بسیار بالا باشد، ممکن است شناسایی موجودات زنده دشوارتر شود.
3- نیاز به انرژی بیشتر: سیستم های حرارتی معمولاً مصرف انرژی بالاتری نسبت به سیستم های معمولی دارند.
4- توسعه الگوریتم های دقیق تر: برای بهبود عملکرد این فناوری، نیاز به الگوریتم های پیشرفته تری وجود دارد که توانایی تشخیص موجودات را در همه شرایط محیطی داشته باشند.

آینده فناوری داده های حرارتی در خودروها

آینده این فناوری بسیار روشن است. با پیشرفت در حوزه یادگیری ماشین و کاهش هزینه های تولید، احتمالاً دوربین های حرارتی به بخشی از تجهیزات استاندارد خودروها تبدیل خواهند شد. علاوه بر این، توسعه خودروهای الکتریکی و بهبود باتری ها، مشکلات مربوط به مصرف انرژی این سیستم ها را برطرف خواهد کرد.
همچنین، ادغام داده های حرارتی با سیستم های هوشمند دیگر، مانند رادار و لیدار، می تواند دقت و کارایی این فناوری را بهبود بخشد. این ترکیب، خودروها را قادر می سازد تا محیط اطراف را با دقت بیشتری تحلیل کرده و ایمنی جاده ها را به سطح جدیدی برسانند.

درباره سیستم‌های هوشمند کاهش تصادف در خودروها و اهمیت آن‌ها بخوانید.

نتیجه گیری
داده های حرارتی با قابلیت تشخیص عابران پیاده و حیوانات در شب، نقش مهمی در کاهش تصادفات و بهبود ایمنی جاده ها ایفا می کنند. این فناوری، با وجود چالش هایی که دارد، پتانسیل بالایی برای توسعه و کاربرد در صنعت خودروسازی دارد. با پیشرفت بیشتر در این حوزه، می توان امیدوار بود که جاده های شبانه به همان اندازه جاده های روزانه ایمن و قابل اعتماد شوند.