Тепловизионные камеры

Как выбрать?

Тепловидение – это новая область в охранном наблюдении, которая обеспечивает эффективное и точное обнаружение, высокую дальность действия и функционирование практически в любых погодных условиях. Основными элементами обнаружения в системах тепловидения являются тепловизионные камеры.
Тепловизионные камеры наблюдения применяются для обнаружения злоумышленников на подступах к объекту и мониторинга охраняемой территории, поэтому камеры данного типа изначально разработаны для применения в условиях наружной установки. Распространённое применение камеры тепловизионного типа получили на военных объектах, пограничных территориях сухопутного и морского типа, крупных производственных комплексах и прочих объектах. Цены тепловизионных камер значительно превышают стоимость даже систем видеонаблюдения в целом, однако эти устройства обладают высокой степенью эффективности и в отличие от CCTV систем, которые позволяют лишь наблюдать за объектом, тепловизионные охранные системы используются для точного определения нарушителей. 

Принцип работы
Принцип действия тепловизионных камер основывается на отображении невидимого человеческому глазу и камерам видеонаблюдения инфракрасного спектра, излучение которого характерно всем теплопроводящим и теплоудерживающим объектам. Принципиальный метод работы камер тепловидения во многом схож с работой телевизионных видеокамер.
Основным элементом тепловизионной камеры является матрица, как и в ТВ-камерах, которая состоит из определённого количества микро термочувствительных элементов – пикселей. Если в обычных видеокамерах каждый пиксель матрицы был необходим для передачи информации об яркости и цвете определённого участка съёмки, то в тепловизионной камере, каждый пиксель передаёт температурную информацию о точке наблюдаемого объекта. Таким образом, общее объединение всех пикселей позволяет получать через камеру-тепловизор изображение с распределением температурных показателей объекта съёмки - термография. При этом пиксели изображения с разными температурными показателями отображаются разными цветами, как правило, самые холодные точки – синим цветом, а самые горячие – красным. Промежуточные точки отображаются дополнительными промежуточными цветами – светло-синий, голубой, лиловый, оранжевый и т.д.


 
Таким образом, по термографии можно легко обнаружить отчётливый контур человека, животного, автомобиля или прочего объекта, излучающего тепло и в зависимости от возможностей устройства можно даже рассмотреть предметы в руках человека, одежду, места к которым прикасался или шаги передвижения.
 
Что учитывать при выборе тепловизора?
Тепловизионные камеры являются очень сложными электронными устройствами дистанционного обнаружения, которые характеризуются множеством параметров. Для индивидуального подбора теплокамеры нужно учитывать массу нюансов объекта и типов наблюдения, а также основ функционирования тепловизоров. Но, несмотря на всю сложность, всё же можно выделить основные параметры, которые необходимо в первую очередь учитывать при выборе устройства.
 
Тип матрицы
Для производства тепловизоров используют полупроводниковые матрицы – микроболометры из  теллурида ртути и кадмия HgCdTe и антимонида индия InSb. Физическая сущность использования HgCdTe и подобных металл соединений требует использования охлаждения, в отличие от антимонида индия, поэтому тепловизоры разделяются по принципу действия детекторов на: 
охлаждаемые микроболометры,
неохлаждаемые микроболометры.
Сразу следует отметить различия, а также преимущества и недостатки каждого из типов термодетектора.
Охлаждаемые детекторы работают в коротковолновом спектральном диапазоне – 3-5,5 мкм, обладают высокой дальностью действия (10 км и более) большей контрастной чувствительностью, однако существенно дороже неохлаждаемых теплокамер, обладают высокой потребляемой мощностью, длительностью включения и слишком восприимчивы к погодным условиям (дождь, снег).
Тепловизионные камеры с неохлаждаемыми детекторами со спектральной характеристикой в диапазоне 8-14 микрон получили наибольшее распространение, поскольку значительно дешевле, отлично работают в любые погодные условия, быстро включаются и имеют больший срок на износ.

 
Разрешение ИК-матрицы
Как и в обычных камерах видеонаблюдения, матрицы тепловизоров имеют свой размер – разрешение, которое определяет количество используемых пикселей. Чем больше количество пикселей в матрице, тем детальнее и четче будет термография, соответственно при возможности лучше выбирать теплокамеры с высоким разрешением. Распространены устройства с разрешающей способностью – 320*240, 384*288, 640*480. В тепловизионных камерах с охлаждаемым детектором возможно оснащение более прогрессивными матрицами.
 
Термочувствительность и диапазон температур
Термочувствительность и диапазон измеряемых температур являются одними из самых важных параметров теплокамер, что даёт возможность определить возможности устройства.
Термочувствительность указывает минимальный разброс температур между двумя соседними ячейками термографии, другими словами термочувствительность - это шаг градиента измеряемых температурных показателей.
Диапазон измеряемых температур характеризует область применения тепловизионнных камер и минимальную и максимальную температуру, которую сможет распознать устройство.
 
Дальность действия
Данный параметр указывает максимальный радиус определения температурных показателей. Как правило, в тепловизионных камерах указывается максимальная дальность определения автомобиля и человека, которая может составлять до нескольких километров.
 
Дополнительные опции
Тепловизионные камеры современного типа могут оснащаться рядом дополнительных функций, что в значительной степени увеличивают их эффективность, однако следует помнить, что цена тепловизионной камеры с наличием дополнительных опций, которые не всегда необходимы, будет на порядок выше.
Определение влажности – кроме температурных показателей на термографии можно отслеживать показатели влажности.
Цифровой или оптический зум – позволяет увеличить область обзора и приблизить фокусировку на определённых частях объекта для детального изучения термографии в заданном секторе объекта.
Режим светочувствительной съёмки – оснащение дополнительной видеокамерой для смежного просмотра как термографического, так и  фотографического изображения.
OSD меню – независимое экранное меню камеры, которое применяется для детализированной настройки всех параметров устройства.
 
Эксплуатация тепловизора
Тепловизионные камеры полностью адаптированы для использования в комплексе со стандартными системами видеонаблюдения и могут подключаться к традиционным мониторам и видеорегистраторам. Таким образом, имеется возможность построить высокоэффективную охранную систему с мониторингом обычного видеоизображения и термографической картинки, что позволит гарантированно определить и опознать любой объект.



Кроме того, тепловизионные камеры имеют конструктивные и принципиальные особенности аналогичные камерам систем видеонаблюдения, поэтому значительных отличий в их использовании не имеется. Необходимо только научиться распознавать показатели термографии по цветовым индикаторам, однако в этом нет ничего сложного.
Камеры тепловидения можно также устанавливать на поворотные PTZ устройства для захвата и контроля обширной территории. Для передачи изображения на монитор, камера подключается через обычный композитный выход. Некоторые тепловизионные камеры могут быть оснащены сетевым контроллером, поддержкой http и прочих сетевых протоколов, что позволяет подключать и использовать их как IP камеры.
Подробнее