无人机实现了可见光与热成像相结合的视频

德国研究者近日利用无人机结合热成像技术，为火山研究提供帮助。

由于到达难度和崩塌爆炸的危险性，活火山视频成像一直是火山学研究的一大挑战。近日，来自德国GFZ研究中心的研究人员利用搭载了FLIR TAU 2热像仪的大疆Phantom 4 Pro四旋翼无人机，对火山进行了多次飞行拍摄，展示了在危地马拉圣玛丽亚火山。德国研究者将利用无人机观察熔岩丘（熔岩丘是由高黏度的熔岩喷出形成的许多单个的熔岩流形成）的研究成果发表在《科学报告》（Scientific Reports）杂志上。

该无人机将4K光学相机图像与FLIR热像仪图像进行数字结合，实现了可见光与热成像相结合的视频。利用算法对这些视频分析后，能够完成厘米级精度的火山三维模型。该模型包含了多种无法从地面收集到的参数信息，这些参数对于预测火山爆发的危险性很重要。

研究发现，熔岩穹丘在两个不同的时间尺度上都有运动：缓慢的扩张和生长，以及粘性熔岩的快速挤压。该项研究的第一作者、来自GFZ的 Edgar Zorn博士说：“我们给无人机配备了不同的摄像头。然后以不同时间间隔在火山口上空飞行，并利用特殊的立体摄影技术测量熔岩流和熔岩穹丘的运动，其精度前所未见。”通过比较无人机的数据，研究小组能够确定火山的流速、运动模式和表面温度。

研究人员还成功地从这些数据中得出了熔岩的流动特性。Zorn表示：“我们已经证明，使用无人机可以帮助彻底重新测量地球上最危险、最活跃的火山，而且是在安全距离之外。”根据这项研究，该无人机在圣玛丽亚火山卡里恩特火山锥上使用的两种摄像头，既可以拍摄高分辨率照片，又可以完成热成像测绘。研究人员表示，利用无人机便可实现对危险火山的定期、系统的调查。

研究人员利用算法能够从这些图像创建出完整、详细的3D模型，以获得该火山的三维地形和温度模型。无人机执行任务大大降低了火山学家的风险，而最大的挑战在于对模型的处理和计算。Zorn总结道：“在这项研究中，我们提出了测量某些地面运动的新可能性，这对于未来项目来说大有益处。”
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