Тепловизиоры



Скачать 98.88 Kb.
Дата21.07.2013
Размер98.88 Kb.
ТипКраткий обзор
ТЕПЛОВИЗИОРЫ



Краткий обзор

Тепловизионные системы морского применения FLIR являются самым современными приборами для формирования инфракрасного изображения от мирового лидера в тепловидении, компании FLIR Systems. Камеры MARINER, NAVIGATOR, VOYAGER - это мощные тепловизоры, применяемые для навигации, поиска и спасения на море, а также для целей наблюдения и обеспечения безопасности. Эти камеры дают капитану судна возможность видеть в полной темноте, сквозь легкую дымку или туман. В отличие от приборов ночного видения, которые все-таки требуют малого количества отраженного света, чтобы обеспечить образ, тепловизоры FLIR используют совершенно иную технологию, применяемую в военной промышленности. Эта технология основана на фиксации разницы температурного излучения от объектов и преобразования этой информации в зрительный образ. Cудоводитель ясно видит преграды, бакены, и другие суда ночью, независимо от условий освещенности. Камеры могут быть использованы для поиска и спасения на воде, а также с целью наблюдения за безопасностью судна в движении и на стоянке.

В отличие от световых камер, тепловизоры "видят температуру" и фиксируют разницу температур на экране. Тепловое изображение походит на черно-белый видео образ, в котором более теплые объекты являются белыми, и более прохладные объекты черными. Распознавание изображений, полученных от камеры, не нуждается в какой-либо интерпретации, в отличие от радарных систем. Тепловизор является полностью автоматическим, не требуя никаких настроек.

На рисунках показано, как тепловизор «превращает ночь в день» и тем самым предлагает самый высокий уровень навигационного комфорта. Понимание и оценка ситуации для капитана судна значительно упрощается с помощью одного щелчка переключателя.

Тепловидение является самым мощным инструментом для ночных маневров и используется в разнообразных сферах деятельности.


Тепловизоры применяются вооруженными силами на кораблях, для аэродромного наблюдения, на транспорте, в приборах для наземной разведки и системах наведения. Большой объем производства этих систем делает возможным их коммерческое применение. Тепловизионная камера сочетает в себе новейшую технологию ночного видения, заключенную в удобную, прочную, приспособленную для морских условий оболочку, к тому же по доступной цене.



Изображение, видимое невооруженным глазом в ночное время при ясной погоде



То же самое изображение на экране тепловизора.

Принципы работы тепловизора.


Инфракрасное излучение является частью диапазона излучения, названного электромагнитным спектром. Электромагнитный спектр включает в себя гамма-лучи, рентгеновские лучи, ультрафиолетовое излучение, видимое, инфракрасное, микроволны и радиоволны. Единственное различие между этими различными типами излучения обусловлено их длиной волны или частотой. Все эти виды излучения распространяются со скоростью света (186 000 миль или 300 000 000 метров в секунду в вакууме).

Инфракрасное излучение находится между видимыми и микроволновыми частями электромагнитного спектра. Таким образом, инфракрасный диапазон имеет длину волны больше чем видимый и короче чем микроволновый диапазон спектра.

Причиной возникновения инфракрасного излучения является источник тепла или тепловое излучение. Любой объект, который имеет температуру, излучает инфракрасные волны. Даже объекты, которые очень холодны, такие как кубик льда, испускают инфракрасное излучение. Когда объект недостаточно горяч, чтобы излучать видимый свет, он испускает большинство своей энергии в инфракрасном спектре излучения. Например, горячий древесный уголь не может излучать свет, но он интенсивно испускает инфракрасные волны, которые мы воспринимаем как высокую температуру. Чем теплее объект, тем больше инфракрасного излучения он испускает.

Инфракрасные фотокамеры воспроизводят образ этого «теплового» излучения, которое невидимо человеческим глазом. На картинке более теплые участки лица человека отражены в более светлых оттенках, в то время как участки с более прохладной температурой отражены в более темных оттенках. Нет никаких цветов или "оттенков" в инфракрасном отображении, только изменения интенсивности излучения. Конвертер преобразует разницу температур на различных участках лица в образ, который мы можем интерпретировать. Существуют несколько технологий преобразования теплового излучения в зрительный образ; преобразователь в камерах FLIR представляет новейшую разработку, предлагая устойчивость и полностью автоматическую оптимизацию образа (контраст и коэффициент усиления).

Истинные тепловизоры не нужно путать с инфракрасными отражающими камерами, которые часто представляются как "приборы ночного видения". На рынке представлены сотни отражающих камер



Инфракрасное изображение

Истинные тепловизоры не нужно путать с инфракрасными отражающими камерами, которые часто представляются как "приборы ночного видения". На рынке представлены сотни подобных отражающих

камер по ценам ниже 100 $. Эти камеры не дают точного изображения, поскольку они не «видят» температуру предмета. Они работают в диапазоне спектра, расположенном рядом с видимым диапазоном и требуют некоторой освещенности, чтобы обеспечить изображение. Отражающие камеры имеют очень маленький радиус действия, и требуют большого количества энергии, чтобы видеть далее 5 метров.

Изображение от камеры «ночного видения»

Изображение от тепловизора




Применение тепловизоров



Яхты и катера

Тепловизор может обеспечить уровень безопасности судна, непревзойденный другими камерами наблюдения. Он способен обнаружить приближение постороннего судна ночью на значительном расстоянии, что крайне важно для защиты от пиратства.




Вспомогательный флот

Небольшие суда вспомогательного флота должны работать круглосуточно в гаванях и прибрежных водах. Тепловизор обеспечивает значительно более совершенное понимание ситуации, что позволяет капитанам уверенно ориентироваться в любое время суток.




Суда охраны и защита правопорядка

Большинство преступлений происходит под покровом темноты. Тепловидение дает преимущество представителям правопорядка, так как преступники даже не предполагают, что они могут быть замечены в полной темноте. Тысячи систем тепловидения FLIR используются органами полиции и защиты правопорядка во всем мире.




Пожарные суда

Тепловидение широко используется в пожаротушении, так как дает возможность наблюдать ситуацию и обнаружить источник пламени при большом задымлении. При проведении спасательных операций тепловидение позволяет пожарным видеть людей в воде и на палубе сквозь дым.




Прогулочные суда и паромы пригородного сообщения

Для этого типа судов тепловидение предлагает повышенный уровень безопасности для уверенной навигации во избежание столкновения в полной темноте, тумане, и легкой дымке.


Навигация и избежание столкновения

Тепловизионные камеры широко используются в армии для навигации в воздухе, на суше, и на море. Способность ясно видеть ночью увеличивает безопасность для каждого человека на борту и защищает имущество от ущерба.





Для целей навигации, тепловидение обеспечивает почти дневное изображение независимо от освещения. Образ слева - тепловой и образ справа - видимый, «схвачены» одновременно в том же самом положении. На мониторе слева Вы можете ясно видеть бакен, и ландшафт (печатные копии этого изображения могут показать меньше деталей).





Тепловая энергия (инфракрасное длинноволновое излучение) проходит через туман эффективнее, чем волны видимого диапазона. Образы, которые Вы видите здесь, были сняты одновременно. Образ слева - от стандартной видеокамеры, и образ справа - от тепловизора. При очень сильном тумане, диапазон захвата камеры уменьшается как в тепловых, так и в видимых длинах волны.





Изображения в этом наборе показывают, как инфракрасное излучение «видит» сквозь дым, который полностью заслоняет сцену

Поиск и спасение (человек за бортом)

Тепловидение оптимально подходит для гидрологических характеристик моря, потому что суда, плавающие объекты, выступы суши, люди в воде обладают отчетливо различной температурой по сравнению с водной средой. Это выделяет объект из среды. Тепловизор обнаружит цель размером с человека на расстоянии 300 метров, в зависимости от температур среды. Расстояние обнаружения объекта в воде зависит от его размера и окружающей температуры.




Здесь показано как тепловидение интенсивно использовалось в морском поиске и спасении с воздуха. Этот изображение сделано с борта вертолета во время реальной операции спасения экипажа опрокинувшегося рыболовного судна.





Тепловые образы фиксируют даже небольшие различия в температуре. На изображении легко можно определить человека в воде благодаря разности температур.


Безопасность и охрана правопорядка

Профессионалы используют системы тепловидения FLIR уже в течение многих лет, прежде всего с борта самолета для охраны, наблюдения и поиска. Сегодня значение охраны и безопасности порта и акватории увеличивается, но большинство агентств не имеет средств для закупки дорогостоящих военных систем наблюдения, которые могут стоить сотни тысяч долларов. FLIR Systems предлагает качественную систему наблюдения по цене в десятки раз меньшей. Камеры FLIR хорошо подходят для контроля береговой линии, территории порта и ситуации вблизи судна.





Изображение слева показывает группу людей, ползущих по земле в доке. Их можно четко обнаружить по сравнению со зрительным образом справа. Почти невозможно укрыться от наблюдения тепловизора, поскольку преступники не могут эффективно скрыть температуру тела.

Таблица расстояний для обнаружения, распознавания и идентификации объектов

Тип прибора

Mariner

Navigator

Voyager

Диаметр объектива

19 мм

19мм

140мм

Тип объекта

Человек Объект

Человек Объект

Человек Объект




1,8х0,5м 2,3х2,3м

1,8х0,5м 2,3х2,3м

1,8х0,5м 2,3х2,3м

Обнаружение

310м 880м

310м 880м

2,2км 5,8км

Распознавание

80м 230м

80м 230м

560м 1,6км

Идентификация

40м 110м

40м 110м

280м 800м

Основные компоненты системы

Морские тепловизоры FLIR разработаны для простой, интуитивной операции. Базовая комплектация включает приспособленную для использования в морских условиях камеру, которая может вращаться в вертикальном и горизонтальном направлении, и дистанционный джойстик, чтобы регулировать камеру. Изображение, полученное от камеры, может быть продемонстрировано на различных видео мониторах, включая мониторы большинства многофункциональных плоттеров (MFDs), используемых с электронными навигационными картами. Стандартным выходом является видео NTSC выход, который имеется в телевизорах и видеомагнитофонах.






Вращающаяся в горизонтальном и вертикальном направлении камера обеспечивает обзор более 360 градусов

Простой блок управления (джойстик) с возможностью вкл\выкл

Видео монитор или многофункциональный дисплей (не входит в базовый комплект)


Тепловизионные камеры FLIR разрабатывались с учетом того, чтобы быть простыми и надежными в работе и компактными в установке. Система работает от постоянного тока 12V, и управление вращением камеры с помощью джойстика очень удобно, не требует никаких дополнительных манипуляций. Термокамера полностью запечатана внутри корпуса и чрезвычайно хорошо защищена. Камера может противостоять проливному дождю 150 mph и имеет нагреватель, позволяющий держать линзу сухой. Тепловизор разрабатывался для установки на разнообразных транспортных средствах и в нем используется та же технология усиления поворотного механизма, что и в некоторых моделях BMW 2006.

Питание подается на блок управления с джойстиком (JCU), и система включается и управляется от этого рабочего места. Джойстик должен быть расположен в рациональной близости к монитору. Блок управления имеет маленькую панель и приспособлен для различных конфигураций оборудования. Для большинства навигационных потребностей камера тепловизора фиксируется в направлении вперед и не требует частой регулировки. Но при использовании для охраны, наблюдения, борьбы с огнем, дополнительное внимание должно быть уделено удобному и эргономичному размещению системы.

Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org