На сегодняшний день существует большое количество технологий мониторинга и отображения, каждая из которых обладает как преимуществами, так и недостатками. Для решения некоторых задач может потребоваться использование комбинированных технологий визуализации. В таком случае на помощь приходят мультисенсорные системы, объединяющие преимущества нескольких технологий, например камеры видимого света и тепловизионной камеры.
Видеть недоступное человеку
Видимый нами свет составляет лишь небольшую часть так называемого электромагнитного спектра. Этот спектр состоит из различных частот электромагнитного излучения, волн энергии, распространяющихся сквозь пространство. Электромагнитный спектр включает радио волны, WiFi, микроволновое излучение, излучаемое тепло, видимый свет, ультрафиолетовое излучение и даже вредное для человека рентгеновское и гамма-излучение.
Многие типы электромагнитного излучения могут быть направлены и обнаружены с помощью специальных преобразователей. Очевидным примером являются матрицы видимого света, использующиеся в большинстве цифровых камер, но существуют и другие технологии, позволяющие, к примеру, обнаруживать инфракрасное излучение, которое позволяет видеть то, что недоступно человеческому глазу, а значит может быть полезным для систем обнаружения. Существует огромное множество матриц, принцип работы которых как может быть аналогичен привычным нам камерам, так и кардинальным образом отличаться от него. У каждой технологии есть свои преимущества и сфера применения.
Лучшее от каждой технологии
Использование этих технологий в одном устройстве позволяет взять лучшее от каждой. Так, в мультисенсорных платформах в одном корпусе используется, по сути, два разных датчика – светочувствительная матрица и тепловизионная матрица для наблюдения в тепловом диапазоне. Обе матрицы могут управляться и отображать картинку одновременно и централизовано, что значительно облегчает обнаружение целей в сложных и смешанных условиях.
Тепловизионные системы используют камеры, которые «видят» тепло вместо света. Такие камеры создают изображение объекта, используя их температуру, а не видимые черты.
Каков принцип работы тепловизоров? Все тела, температура которых превышает температуру абсолютного нуля излучают электромагнитное тепловое излучение, пропорциональное температуре тела. Тепловизионные системы фокусируют и обнаруживают это излучение, после чего преобразовывают изменения температуры в изображение по серой шкале, на котором более светлые и более темные участки серого отображают соответственно более высокие и низкие температуры. Многие тепловизоры также используют цветовую шкалу для отображения разницы температур.
Не требует освещения
Большей части камер требуется источник света для получения изображения. Но поскольку тепловую энергию излучают все тела, тепловизионные системы способны «видеть» окружающую среду независимо от условий освещения. Эта технология может использоваться в полной темноте без дополнительного освещения.
Обнаружение угроз на дальней дистанции
Люди, животные и транспортные средства как правила имеют более высокую температуру по сравнению с окружающей их средой. Такой контраст позволяет использовать тепловизионные системы для быстрого обнаружения угроз на огромных дистанциях (до 50 км).
Стабильный мониторинг днем и ночью
Качество изображения камеры видимого света зависит от условий освещения, в связи с чем в условиях низкой контрастности или слишком широкого динамического диапазона такие камеры становятся практически бесполезными. Тепловизоры, в свою очередь, абсолютно не зависят от изменений в освещении, обеспечивая надежное наблюдение при любом освещении 24/7.
Видеть сквозь дым и туман
Тепловое изучение проходит через такие ограничители видимого излучения, как дым, пыль, туман и негустую листву.
В добавок точное измерение разницы температур позволяет в некоторых случаях обнаружить спрятанные под одеждой предметы, например оружие. Это возможно благодаря тому, что спрятанный предмет может иметь свою температуру, отличную от тела.
Мониторинг температуры оборудования.
Высокая точность измерения температуры тепловизионных систем может быть использована для мониторинга критического оборудования, к примеру в дата-центрах, на заводах, на газо- и нефтепроводах, чтобы обеспечить их безопасную работу и срабатывание тревожных систем при превышении заданного уровня температуры, что позволяет предупредить миллионные потери для бизнеса.
