На сьогодні існує велика кількість технологій візуалізації, кожна з яких має як свої переваги, так і недоліки. Тим не менше для деяких завдань може знадобитися поєднання різних технологій візуалізації. В такому випадку на допомогу приходять мультисенсорні системи, що об'єднують переваги декількох технологій, наприклад камери видимого світла та тепловізійні камери.
Бачити те, що не бачить людина
Світло, яке ми бачимо, складає лише невелику частину так званого електромагнітного спектру. Цей спектр складається з різних частот електромагнітного випромінювання, хвиль енергії, які розповсюджуються крізь простір. Електромагнітний спектр включає радіохвилі, WiFi, микрохвильове випромінювання, випромінюване тепло, видиме світло, утльтрафіолетове випромінювання, а також шкідливе для людини рентгенівське та гамма-випромінювання.
Деяки типи електромагнітного випромінювання можуть бути спрямовані та виявлені за допомогою спеціальних перетворювачів. Очевидним прикладом є датчики видимого світла, що використовуються в більшості цифрових камер, але існують і інші технології, що дозволяють, наприклад, виявляти інфрачервоне випромінювання, яке дозволяє бачити те, що недоступно людському оку, а значить може бути корисним для систем відеоспостереження. Існує величезна безліч датчиків, принцип роботи яких як може бути аналогічний звичним нам камерам, так і кардинальним чином відрізнятися від нього. У кожної технології є свої переваги і сфера застосування.
Краще від кожної технології
Використання цих технологій в одному пристрої дозволяє взяти найкраще від кожної. Так, в мультисенсорних платформах в одному корпусі використовується, по суті, два різних датчика - світлочутлива матриця і болометрична матриця для спостереження в тепловому діапазоні. Обидві матриці можуть управлятися централізовано, що значно полегшує відстеження цілі.
Тепловізійні системи використовують камери, які «бачать» тепло замість світла. Такі камери створюють зображення об'єкта, використовуючи їх температуру, а не видимі риси.
Який принцип роботи тепловізорів? Всі тіла, температура яких перевищує температуру абсолютного нуля випромінюють електромагнітне теплове випромінювання, пропорційне температурі тіла. Тепловізійні системи фокусують і виявляють це випромінювання, після чого перетворюють зміни температури в зображення по сірій шкалі, на якому світліші і темніші ділянки сірого відображають відповідно більш високі і низькі температури. Багато тепловізори також використовують колірну шкалу для відображення різниці температур.
Не потребує освітлення
Більшій частині камер потрібно джерело світла для отримання зображення. Але оскільки теплову енергію випромінюють всі тіла, тепловізійні системи здатні «бачити» навколишнє середовище незалежно від умов освітлення. Ця технологія може використовуватися в повній темряві без додаткового освітлення.
Виявлення загроз не великій дистанції
Люди, тварини і транспортні засоби як правила мають більш високу температуру в порівнянні з навколишнім їх середовищем. Такий контраст дозволяє використовувати тепловізійні системи для швидкого виявлення загроз на величезних дистанціях (до 50 км).
Стабільний моніторинг вдень та вночі
Якість зображення камери видимого світла залежить від умов освітлення, в зв'язку з чим в умовах низької контрастності або занадто широкого динамічного діапазону такі камери стають практично марними. Тепловізори, в свою чергу, зовсім не залежать від змін в освітленні, забезпечуючи надійне спостереження при будь-якому освітленні 24/7.
Бачити крізь дим та туман
Теплове випромінювання проникає крізь такі перешкоди для видимого світла, як дим, пил, туман та негусте листя дерев.
В додаток до цього точне вимірювання різниці температур предметів дозволяє в деяких випадках виявляти сховані предмети, наприклад ті, що сховані під одежою. Це можливо завдяки тому, що приховані предмети впливають на температуру поверхні матеріалу, що фіксує тепловізор.
Моніторинг температури
Висока точність вимірювання температури тепловізійними системами може бути використана для моніторингу стану крітичної інфраструктури, наприклад обладнання дата-центрів та на заводах. Це дає змогу забезпечити безпечну роботу обладнання та спрацьовування тривожних систем у разі перевищення заданого рівня температури.
