工程师3D打印低成本热熔夜视镜，配备Raspberry Pi处理单板计算机

2025年2月21日，南极熊获悉，电光系统专业工程师Angus Logue开发了DNV数字热融合夜视镜，这是一种头盔式系统，可将热图像实时叠加到可见光数字夜视仪上。据称，这是同类产品中第一款经济实惠的系统，旨在增强夜间野生动物观察和其他低光应用的态势感知能力。264×192热传感器与低光CMOS摄像头协同工作，而集成的红外聚光灯则补充了图像捕捉。早期的技术文档强调，这种方法不仅仅是一种渐进式更新，而是将热信号与详细的视觉信息相结合的根本性转变。

△DNV 数字热融合夜视镜。照片来自 Angus Logue

夜视镜的一个关键要素是使用3D打印来加速开发和迭代设计改进。通过FDM 3D打印进行快速原型设计，Logue's能够制造用于头盔安装和光学组件外壳的定制组件。这种增材制造技术能够将内部加工组件与坚固的防水外壳精确集成。模制硅胶垫圈和其他现成的组件确保原型能够承受恶劣的环境条件，这是可靠现场使用的必要条件。

△DNV 数字热熔夜视镜的组装和接线过程，采用 3D 打印组件和集成电子设备。照片来自 Angus Logue

电子设备性能的核心在于它依赖于基于 Raspberry Pi 构建的嵌入式计算平台，Raspberry Pi 是一款单板计算机，以其在原型设计和低功耗应用中的多功能性而闻名。工程师优化了固件以在此平台上高效运行，从而可以在不产生大量处理开销的情况下实现实时图像融合。定制相机固件集成了数字放大、图像捕获以及热图像和可见光图像的精确对准。

严格的测试协议结合了实验室和现场评估，以评估红外和热光谱的性能。迭代设计周期完善了硬件集成、固件效率和人体工程学因素。这些评估的经验数据提供了对图像分辨率和系统便携性之间权衡的见解，促使进一步改进传感器对准和处理算法。详细的评估证实，融合热成像和数字成像可以在低光环境下产生全面的图像——与经常引起眼疲劳的传统单目系统相比，这是一个显著的改进。

△工程师Angus Logue 正在为 DNV 夜视系统设置现场测试。照片来自 Angus Logue。

虽然价格实惠仍需经过市场比较，但 DNV 数字热融合夜视镜代表了成本效益型便携式成像技术的重大进步。未来的发展可能侧重于整合更高分辨率的传感器和更先进的处理能力，以扩大设备的适用性。

△安装在头盔上的 DNV 数字热融合夜视镜效果图。照片来自 Angus Logue

用于快速成型和模块化硬件集成的 3D 打印

机器人工程师、前玩具设计师James Bruton利用 3D 打印结构部件开发了一款全向球轮自行车。自行车的外壳和车轮支撑结构采用 SLS3D 打印技术制造，无需昂贵的模具即可实现精确定制。Bruton 采用基于 PCB 的电机控制系统来驱动车轮机构，通过快速原型设计迭代组件放置和稳定性调整。

专注于模块化电子产品的设计师Beth Le开发了 Beth Deck，这是一款由 3D 打印组件制成的手持游戏设备。控制台集成了 Framework 13 英寸笔记本电脑主板、定制的 3D 打印外壳和 8 英寸触摸屏，使用户无需焊接即可组装或升级系统。设备的热性能需要进行设计修改，因此计划进行修改，以便在未来的迭代中实现更好的气流并减少过热。

△测试全向球轮自行车。图片来自 James Bruton