点击右上角
微信好友
朋友圈
请使用浏览器分享功能进行分享
你有没有想过，被广泛认定为vlog神器的全景相机，其实是可以用来参与科研工作的？
比如全天云图观测。获取全天无死角的全天空图像是测量全天空云的前提。近些年来，数字图像采集设备和数字图像处理技术得到迅猛发展，国内外涌现了许多地基云全天空观测设备。
还比如我国的极地科考船“雪龙”号上，也有一台这样的全天观测相机。
图1.整装待发的雪龙号（图源：国家天文科学数据中心）
雪龙号从1994年代替“极地”号服役。截止到2018年，雪龙号共成功完成8次北极航行和34次南极航行，是我国南北极科考的重要组成部分，并且承担着大量的南北极科考任务。雪龙号每年进行两次极地科考，航行期间，雪龙号将穿越全球不同纬度地区，抵达极地后开展科考作业。
图2.上：雪龙号第8次北极航行航线; 下：雪龙号第34次南极航行航线（图源：极地视线http://polarscanner.org/）
为了用于科研工作的观测设备，其要求自然要比民用级别的vlog全景相机高得多。想要保证设备能够在雪龙号上正常稳定的工作，防水性能、低温耐受性能、高温耐受性能、除露除霜性能以及成像防抖性能等等，每一项都不能含糊。
诶？极地科考设备为什么还要耐高温？
这是因为全天科研相机在去往极地的路上就要工作了。以南极路线为例，雪龙号航行期间将穿越温带、亚热带、热带、寒带等不同气候带，期间设备需要能承受60℃至-30℃的高温和寒冷。
不仅如此，设备还需要具备自动除霜的能力，防止高湿度和高盐分腐蚀的能力，以及应对船体颠簸和西风带强气流的抗震能力。
那么，这样一台被各种要求的相机到底长什么样呢？
图3.QHY5III174相机与Sony IMX174 Exmor CMOS图像传感器（图源：国家天文科学数据中心）
整套设备的核心是经过特殊定制的QHY5III174相机，搭载Sony IMX174 Exmor CMOS图像传感器。同时在外部进行了严格的防水、防尘、温控、干燥、防抖系统设计。同时设备与自研的数据平台相连，保证数据可以快速分析与共享。
图4.雪龙号全天相机装置实拍（图源：国家天文科学数据中心）
图5.一图看万千气象（图源：国家天文科学数据中心）
2018年，雪龙号成功完成了第8次北极科考和第34次南极科考。无论昼夜，无论晴雨，全天相机始终在它的位置上，默默记录着周围的变化，正如默默旅行的雪龙号和科考队成员们。正是因为有他们的存在，我们才能更多感受到这个世界的变化与波澜。
图6.雪龙号上的全景相机（图源：国家天文科学数据中心）
参考文献：《雪龙号极地科考船全天相机系统的设计与研究》，崔顺，2019年4月，硕士毕业论文，北京工业大学《基于卷积神经网络的全天空地基云图分类研究》，崔顺，许允飞，苏丽颖等。天文研究与技术，2019, Vol. 16(2): 225-235
作者简介：李丁也，摄影爱好者兼天文爱好者，长期从事天文摄影及特殊题材摄影和科普工作，曾与央视直播等媒体合作进行天文摄影和直播活动。
责编：万昊宜、袁凤芳
编辑：赵宇豪、柒柒
戈壁上的“绿宝石”
一肩挑五担 守护山村40余年
把一台计算机做成智能衣服舒适地“穿”在身上将成为现实。不过，这还取决于织物电子领域的未来发展。近日，香山科学会议在北京召开“织物电子、传感和计算的学术前沿、核心技术与应用展望”学术讨论会，与会专家首次系统论述了“织物电子、传感与计算”这一新概念。
