Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с FLIR )
Перейти к навигации Перейти к поиску
«FLIR» перенаправляется сюда. Информацию о компании см. В разделе FLIR Systems .
Thales дамоклов FLIR ориентации стручок

В передних инфракрасных камерах ( FLIR ), обычно используемых на военных и гражданских самолетах, используется термографическая камера , воспринимающая инфракрасное излучение . [1]

Датчики, установленные в передних инфракрасных камерах, а также в других тепловизионных камерах, используют обнаружение инфракрасного излучения, обычно испускаемого источником тепла ( тепловое излучение ), для создания изображения, собранного для вывода видео .

Их можно использовать, чтобы помочь пилотам и водителям управлять транспортными средствами ночью и в тумане или обнаруживать теплые объекты на более прохладном фоне. Длина волны инфракрасного излучения, которую обнаруживают тепловизионные камеры, составляет от 3 до 12  мкм и значительно отличается от длины волны ночного видения , которое работает в видимом свете и ближнем инфракрасном диапазоне (от 0,4 до 1,0 мкм).

Дизайн [ править ]

Снимок FLIR с вертолета ВМС США: Предполагаемые торговцы наркотиками арестовываются военно-морскими силами Колумбии.

Инфракрасный свет делится на два основных диапазона: длинноволновый и средневолновый . Длинноволновые инфракрасные (LWIR) камеры, иногда называемые «дальними инфракрасными», работают на расстоянии от 8 до 12 мкм и могут видеть источники тепла, такие как горячие детали двигателя или человеческое тело , на расстоянии нескольких километров. Просмотр на больших расстояниях затруднен с LWIR, потому что инфракрасный свет поглощается , рассеивается и преломляется воздухом и водяным паром.

Некоторые длинноволновые камеры требуют, чтобы их детектор был криогенно охлажден, обычно в течение нескольких минут перед использованием, хотя некоторые умеренно чувствительные инфракрасные камеры этого не требуют. Многие тепловизоры, в том числе некоторые передовые инфракрасные камеры (например, некоторые системы улучшенного зрения LWIR (EVS)), также не охлаждаются.

Средневолновые (MWIR) камеры работают в диапазоне 3–5 мкм. Они могут видеть почти так же хорошо, поскольку на эти частоты меньше влияет поглощение водяного пара, но, как правило, требуется более дорогая матрица датчиков, а также криогенное охлаждение.

Многие системы камер используют цифровую обработку изображений для улучшения качества изображения. Матрицы датчиков инфракрасного изображения часто имеют совершенно непостоянную чувствительность от пикселя к пикселю из-за ограничений в производственном процессе. Чтобы исправить это, отклик каждого пикселя измеряется на заводе, и преобразование, чаще всего линейное, отображает измеренный входной сигнал на выходной уровень.

Некоторые компании предлагают передовые технологии "слияния", которые смешивают изображение в видимом спектре с изображением в инфракрасном спектре для получения лучших результатов, чем изображение в одном только спектре. [2]

Свойства [ править ]

Тепловизионные камеры, такие как Raytheon AN / AAQ-26 , используются в различных приложениях, включая военно-морские корабли , самолеты с неподвижным крылом , вертолеты и боевые бронированные машины .

В войне у них есть три очевидных преимущества перед другими технологиями визуализации:

  1. Сам имидж-сканер практически невозможно обнаружить для противника, поскольку он обнаруживает энергию, излучаемую от цели, а не посылает энергию, которая отражается от цели, как в случае с радаром или гидролокатором .
  2. Он видит излучение в инфракрасном спектре, которое трудно замаскировать .
  3. Эти системы камер могут видеть сквозь дым, туман, дымку и другие атмосферные препятствия лучше, чем камера видимого света .

Происхождение термина [ править ]

Термин «перспективный» используется для различения стационарных тепловизионных систем прямого обзора от инфракрасных систем бокового слежения, также известных как тепловизоры с « толкающей щеткой », и других тепловизионных систем, таких как системы визуализации на карданном подвесе, портативные системы визуализации. и тому подобное. Системы Pushbroom обычно используются на самолетах и ​​спутниках.

Формирователи изображений с боковым отслеживанием обычно включают в себя одномерный (1D) массив пикселей, который использует движение самолета или спутника для перемещения обзора 1D-массива по земле для построения двухмерного изображения с течением времени. Такие системы не могут использоваться для получения изображений в реальном времени и должны смотреть перпендикулярно направлению движения.

История [ править ]

В 1956 году компания Texas Instruments начала исследования в области инфракрасной технологии, которые привели к заключению нескольких контрактов на линейные сканеры и, с добавлением второго сканирующего зеркала, к изобретению первой перспективной инфракрасной камеры в 1963 году, производство которой началось в 1966 году. В 1972 году TI изобрел концепцию Common Module, значительно снизившую стоимость и позволяющую повторно использовать общие компоненты.

Использует [ редактировать ]

Подставка FLIR на вертолете ВВС Франции
Система FLIR на вертолете ВВС США во время поисково-спасательной операции
  • Обнаружение и мониторинг видео трафика [3]
  • Наблюдение и / или отлов млекопитающих
    • например, обнаружение нелегальных иммигрантов, скрытых в грузовиках / грузовиках.
    • Предупреждение водителей о внезапных препятствиях на дороге из-за оленей
    • Местоположение сквозь дым и / или дымку
  • Поисково-спасательные операции для пропавших без вести, особенно в лесных районах или на воде
  • Захват и сопровождение целей военными или гражданскими самолетами
  • Мониторинг температуры водосборного бассейна [4] и мониторинг местообитаний диких животных
  • Обнаружение потерь или потребления энергии или дефектов изоляции
    • например, в зданиях, чтобы снизить потребление энергии HVAC
    • Ищите фармацевтические лаборатории и / или производителей каннабиса в помещении (особенно в ночное время).
  • Пилотирование самолета в условиях ограниченной видимости ( IMC )
  • Точечные источники воспламенения во время борьбы с пожарами операций
  • Мониторинг действующих вулканов
  • Обнаружение неисправных или перегреваемых электрических соединений, соединений и компонентов
  • Ночное вождение

Стоимость [ править ]

Стоимость тепловизионного оборудования в целом резко упала после того, как были разработаны и изготовлены недорогие портативные и стационарные инфракрасные детекторы и системы на основе микроэлектромеханической технологии для коммерческого, промышленного и военного применения. [5] [6] [7] Кроме того, в старых камерах использовались вращающиеся зеркала для сканирования изображения на небольшой датчик. Более современные камеры больше не используют этот метод; упрощение помогает снизить стоимость. Неохлаждаемая технология, доступная во многих продуктах EVS , снизила затраты до долей стоимости более старой охлаждаемой технологии с аналогичными характеристиками. [8] [9] EVS быстро становится популярным среди многих операторов с неподвижным крылом и вертолетом изОт самолетов Cirrus и Cessna до крупных бизнес-джетов.

Действия полиции [ править ]

В 2001 году Верховный суд США постановил, что наблюдение за частной собственностью (якобы для обнаружения источников высокой эмиссии для выращивания растений, используемых при подпольном выращивании каннабиса) с использованием тепловизионных камер без ордера на обыск со стороны правоохранительных органов нарушает защиту Четвертой поправки от необоснованных обысков и конфискований. . Килло против США , 533 US 27, 121 S.Ct. 2038, 150 L.Ed.2d 94 (2001). [10]

В 2004 Р. против Tessling суда, [11] Верховный суд Канады определил , что использование воздушного FLIR в надзоре со стороны полиции было разрешено без необходимости обыска. Суд постановил, что общий характер данных, собранных FLIR, не раскрывает личную информацию о жильцах и, следовательно, не нарушает права Тесслинга согласно Разделу 8, предусмотренные Хартией прав и свобод (1982 г.). Бинни, Дж. Выделил канадское право в отношении решения Килло, согласившись с меньшинством Килло, что

государственные служащие не должны отвлекать свои органы чувств или свое оборудование от обнаружения выбросов в общественном достоянии, таких как чрезмерное тепло, следы дыма, подозрительные запахи, газы без запаха, взвешенные в воздухе твердые частицы или радиоактивные выбросы, любой из которых может идентифицировать опасность для общества. .

В июне 2014 года самолет Канадской национальной программы воздушного наблюдения DHC-8M-100, оснащенный инфракрасными датчиками, сыграл важную роль в поисках Джастина Бурка , беглеца, убившего трех членов Королевской канадской конной полиции в Монктоне . Экипаж самолета использовал свою передовую тепловизионную камеру, чтобы обнаружить тепловую подпись Бурка в глубоких зарослях в полночь. [12]

Во время протестов в Балтиморе 2015 года ФБР провело 10 миссий по воздушному наблюдению в период с 29 апреля по 3 мая, которые включали сбор «инфракрасных и дневных цветных, полноформатных видеодоказательств FLIR», по словам официального представителя ФБР Кристофера Аллена. [13] Многосенсорная камера FLIR Talon, оснащенная инфракрасным лазерным указателем (невидимым для случайных наблюдателей) для освещения, использовалась для сбора данных в ночное время. [14] Американский союз гражданских свобод выразили озабоченность по поводу того , что новая технология наблюдения реализуется без судебного руководства и общественного обсуждения. [15]По словам Натана Весслера, поверенного ACLU, «это динамика, которую мы видим снова и снова, когда дело доходит до достижений в области надзора. К тому времени, когда просачиваются подробности, программы прочно укоренились, и их почти невозможно отбросить - и очень сложно ввести ограничения и надзор ». [13]

См. Также [ править ]

  • Инфракрасный поиск и отслеживание
  • Электрооптическая система наведения
  • Ночное видение
  • Автомобильное ночное видение
  • Термографическая камера

Общий:

  • Наблюдение

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Управление ночного видения и электронных датчиков" . Армия США CERDEC. Архивировано из оригинала на 2014-10-04 . Проверено 24 апреля 2014 .
  2. ^ "Демонстрация трехдиапазонного видео Fusion: Sarnoff Corporation" . Sarnoff.com . Проверено 24 ноября 2011 .
  3. ^ https://www.flirmedia.com/MMC/CVS/Traffic/IT_0002_EN.pdf
  4. ^ "Многоуровневые термальные рефугиумы и ассоциации речных сред обитания". Экологические приложения . 9 : 301. 1999. DOI : 10,1890 / 1051-0761 (1999) 009 [0301: MTRASH] 2.0.CO; 2 . ISSN 1051-0761 . 
  5. ^ Никлаус, Ф., Vieider, К., и Якобсен, H. (2007, ноябрь). Неохлаждаемые инфракрасные матрицы болометров на основе МЭМС: обзор . труды SPIE - Международного общества оптической инженерии, март 2008 г.
  6. ^ Инфракрасные технологии и приложения XLI, 20–23 апреля 2015 г., часть материалов SPIE , Vol. 9451.
  7. ^ Др Дон Reago, директор ночного видения и электронных датчиков управление, CERDEC армии США. Текущие направления в сенсорных технологиях в NVESD. Архивировано 4 марта 2016 г. на Wayback Machine , основная презентация наXLI конференции SPIE DSS IR Technology & Applications, Балтимор, 20–23 апреля 2015 г. (Распространение A: одобрено для публичного выпуска)
  8. ^ Willardson, RK, Weber, ER, Skatrud, DD, и Kruse, PW (1997). Неохлаждаемые массивы и системы формирования инфракрасных изображений (Том 47). Академическая пресса.
  9. ^ White Paper: Неохлаждаемое Инфракрасные детекторы Достичь Levels Новые производительности и стоимости Цели , архивации 2015-12-07 в Вайбак Machine Sofradir EC, Inc.
  10. ^ «КИЛЛО В. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ (99-8508) 533 США 27 (2001) 190 F.3d 1041, отменено и возвращено» . Law.cornell.edu . Проверено 11 декабря 2008 .
  11. ^ "R v Tessling, (2004) 3 SCR 432, 2004 SCC 67" . Архивировано из оригинала на 2012-04-03 . Проверено 6 апреля 2011 .
  12. ^ ctvnews.ca: «Похороны трех погибших офицеров КККП пройдут во вторник в Монктоне», 7 июня 2014 г.
  13. ^ a b Самолеты-шпионы ФБР использовали тепловизионные технологии в полетах над Балтимором после беспорядков Фредди Грея , The Washington Post, 30 октября 2015 г.
  14. ^ Высокопроизводительный мультисенсор Talon
  15. ^ Документы ФБР раскрывают новую информацию о полётах наблюдения в Балтиморе , ACLU, 30 октября 2015 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Электрооптические системы
  • Датчики тепловизионного изображения (Defense Today) [страница не найдена]
  • Сравнительная таблица
  • Всемирная база данных тепловизионных камер