1. Введение

Будь то в охранном видеонаблюдении, охране дикой природы, промышленных обследованиях или экстренных ситуациях, дальномерные тепловизоры демонстрируют значительную ценность благодаря своим уникальным способностям к всепогодной съемке (не зависящим от условий освещения) и тепловому зрению. Однако возникает распространенный вопрос: на какую дальность могут действительно видеть тепловизоры?

На самом деле нет простого ответа. Дальность видимости тепловизора зависит от множества факторов, включая параметры устройства, условия окружающей среды и характеристики объекта наблюдения.

В этой статье мы рассмотрим центральный вопрос «дальность обнаружения дальномерных тепловизоров» с разных сторон: технические принципы, влияющие факторы, практические применения и методы улучшения. Мы также рекомендуем передовые продукты и решения Raythink в области дальномерного теплового зрения.

2. Технические принципы дальномерных тепловизоров

Инфракрасная тепловизорная технология представляет собой бесконтактный метод измерения температуры и формирования изображения, разработанный на основе физического явления, заключающегося в том, что все объекты в природе, имеющие температуру выше абсолютного нуля (-273,15°C), излучают инфракрасное излучение.

Рабочий процесс ее функционирования можно свести к следующим этапам:

1) Сбор инфракрасного излучения: Инфракрасное излучение, испускаемое с поверхности объекта, собирается и фокусируется с помощью специальной оптической линзы и системы фильтров тепловизора. Конструкция линзы специально оптимизирована для инфракрасного спектра, чтобы обеспечить эффективную запись тепловых сигналов.

2) Преобразование в фотоэлектрический сигнал: Собранное инфракрасное излучение попадает на основной компонент - инфракрасный детектор. Состоящий из десятков тысяч до миллионов микроскопических пикселей, детектор преобразует невидимую инфракрасную энергию в электрические сигналы.,

3) Обработка сигналов и формирование изображений: Преобразованные электрические сигналы подвергаются усилению, обработке и цифровой кодировке с помощью сложной схемы. Наконец, специальные алгоритмы обработки изображений преобразуют температурные данные, соответствующие каждому пикселю, в видимое тепловое изображение. Разные цвета на изображении представляют различные температуры, что позволяет нам визуализировать тепловое распределение объекта.

По сути, тепловизор функционирует как преобразователь температуры в визуальное представление, точно переводя тепловое излучение поверхности в визуальное изображение. Это позволяет четко воспринимать и идентифицировать цели даже в сложных условиях, таких как полная темнота, густой туман или дым.

3. Пять ключевых факторов, влияющих на дальность обнаружения дальномерных тепловизоров

1) Разрешение

Разрешение является ключевым параметром, определяющим четкость термовизионного изображения. Оно обычно выражается в количестве пикселей (например, 640×512, 1280×1024). Более высокое разрешение обеспечивает более богатые детали изображения и более сильные возможности идентификации целей. При одинаковом размере фокальной плоскости меньшие размеры пикселей позволяют разместить больше пикселей, тем самым повышая разрешение.

Например, при одинаковой фокусной длине пиксели размером 12 мкм обеспечивают более четкую распознавание цели на большей дистанции, чем пиксели размером 17 мкм. Это происходит потому, что меньшие пиксели могут быть расположены более плотно, повышая тонкость изображения и позволяя распознавать цели на большей дистанции.

2) Фокусная длина объектива

Фокусная длина определяет угол обзора камеры и ее зум-возможности. Зум-объективы с большой фокусной длиной могут приблизить удаленные цели, что делает их подходящими для наблюдения на большой дистанции, хотя при этом угол обзора сужается соответственно.,

В практических применениях различные фокусные расстояния соответствуют разным диапазонам обнаружения. Например, многоспектральная пановоротная камера серии PC5 от Raythink, оснащенная объективом 150 мм, обеспечивает диапазон обнаружения 6,3 километра для людей и 19,2 километра для транспортных средств.

3) Тепловая чувствительность (NETD)

Тепловая чувствительность, измеряемая разностью эквивалентной шумовой температуры (NETD), указывает на минимальное изменение температуры, которое устройство может обнаружить. Более низкое значение NETD означает большую чувствительность к изменениям температуры, что позволяет обнаруживать слабые тепловые сигналы на большем расстоянии.

Тепловые камеры высокой чувствительности особенно подходят для сценариев, требующих обнаружения незначительных изменений температуры, таких как ночное наблюдение за дикой природой и поисково-спасательные операции.

4) Условия окружающей среды

Хотя термографическая технология работает в любых погодных условиях, экстремальная погода (например, сильный дождь, густой туман или снег) может ослабить распространение инфракрасного излучения, тем самым уменьшая дальность обнаружения. Кроме того, интенсивные источники тепла на фоне (например, солнечно освещенная земля, промышленные источники тепла) могут мешать идентификации цели.

5) Размер и температура цели

Размеры и температура цели напрямую влияют на ее обнаруживаемость. Большие цели с высокой температурой (например, транспортные средства, огонь) могут быть обнаружены на значительных расстояниях, в то время как небольшие цели с низкой температурой или те, которые имеют минимальный температурный контраст с фоном (например, люди, мелкие животные), требуют более близкого расстояния для идентификации.

4. Основные преимущества термографических камер

· , Возможность работы в любых погодных условиях: Полностью не зависит от условий окружающего света, обеспечивая четкую визуализацию в абсолютной темноте, при сильном свете или в условиях заднего освещения. Кроме того, она обладает способностью проникать сквозь туман, дым и легкий дымок до определенной степени, обеспечивая непрерывный мониторинг 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Это делает инфракрасную термографическую технологию уникально выгодной в области безопасности, предотвращения лесных пожаров и других подобных областях.

· Бесконтактная и скрытая работа: Не требует физического контакта с объектами и дополнительного освещения, что позволяет вести наблюдение без нарушения спокойствия объектов. Эта функция является важной для наблюдения за дикой природой, борьбы с браконьерством и применений, связанных с высокотемпературными, высоконапорными или коррозионно-активными объектами/средами, позволяя захватывать самые естественные и аутентичные состояния.

· Мощное распознавание целей и обнаружение камуфляжа: Тепловая визуализация основана на различиях температур, а не на цвете или текстуре. Это означает, что любая цель может быть эффективно обнаружена и идентифицирована, если ее температура отличается от температуры окружающей среды, независимо от камуфляжа, например, животных, скрытых в траве.

· Высокая чувствительность и функции раннего предупреждения: Современные высокопроизводительные тепловизоры могут обнаруживать незначительные различия температур до 0,025°C, что позволяет очень рано обнаруживать потенциальные тепловые аномалии (например, удалённых людей, транспортные средства или пожарные опасности). Это даёт ценное время для раннего предупреждения и быстрого реагирования.

5. Практический диапазон видимости: тепловизоры для потребительского и промышленного использования

Реальные примеры использования:

· , Мониторинг дикой природы: Дистанционные термографические камеры четко фиксируют ночную активность животных без нарушения их спокойствия, при этом радиус обнаружения достигает нескольких километров. Подходят для борьбы с браконьерством и экологических исследований.

· Безопасность и видеонаблюдение: Двухспектральная слежка-панорамическая камера PC4 от Raythink с объективом 100 мм обеспечивает обнаружение человека на расстоянии 4,2 км и транспортного средства на расстоянии 12,8 км. Идеально подходит для периметральной защиты и слежения за дальними целями.

· Поисково-спасательные операции: Во время поиска и спасения в горах или на море термографическое оборудование позволяет обнаруживать тепловые следы человека на расстоянии нескольких километров, что значительно повышает эффективность спасательных операций.

6. Рекомендации по дальним термографическим камерам Raythink

В качестве лидера в области инфракрасной термографии Raythink предлагает несколько высокопроизводительных продуктов для дальнего мониторинга:

1) PC5 Series Multi-Spectrum PTZ Camera

· Тепловое разрешение: 640×512 / 1280×1024

· Диапазон обнаружения (объектив 150 мм): Человек/6.3 км, Транспортное средство/19.2 км, Очаг пожара/10 км

· Особенности: Интегрирует видимый свет и тепловую визуализацию, поддерживает анализ ИИ, подходит для охраны широких территорий и предотвращения лесных пожаров.

2) PC4 Series Dual-Spectrum PTZ Camera

· Тепловое разрешение: 640×512 / 1280×1024

· Диапазон обнаружения (объектив 100 мм): Человек/4,2 км, Транспортное средство/12,8 км, Очаг пожара/6 км

· Особенности: Сопряженная двухспектральная визуализация, поддерживает интеллектуальное раннее предупреждение и слежение за траекторией, высокая стоимость - эффективность.

3) Серия инфракрасных панорамных камер SilentW - U6/U12

· Разрешение: 640×512 / 1280×1024

· Диапазон обнаружения (объектив 75 мм): Человек/2 км, Транспортное средство/4 км, БПЛА/1,5 км

· Особенности: Панорамное сканирование с точной позиционированием, подходит для многомерного мониторинга в сложных условиях.,

4) Платформенное программное обеспечение VIS-4100

· Функциональность: Интегрирует управление видео, управление устройствами, хранение данных и анализ интеллектуальных алгоритмов. Поддерживает подключение нескольких устройств для создания круглосуточной многомерной сети умного наблюдения.

7. Как увеличить дальность обнаружения тепловизорного камеры?

1) Выберите объективы с высоким разрешением и длинным фокусным расстоянием: Выберите соответствующую конфигурацию устройства в соответствии с фактическими потребностями, например, сочетание разрешения 1280×1024 с телеобъективом 150 мм и более.

2) Оптимизируйте местоположение и угол установки: Избегайте препятствий, расширьте поле зрения и отдавайте предпочтение установке на возвышенности, чтобы свести к минимуму влияние рельефа местности.,

3) Избегайте высокоинтерференционных окружений: Минимизируйте воздействие интенсивных источников тепла и не полагайтесь на максимальную дальность обнаружения в экстремальных погодных условиях.

4) Используйте интеллектуальную обработку изображений: Используйте алгоритмы ИИ для улучшения способностей распознавания целей, что позволяет автоматически обнаруживать и отслеживать мелкие удаленные объекты.

5) Проводите регулярное обслуживание и калибровку: Поддерживайте чистоту объектива и проводите периодическую калибровку устройства, чтобы обеспечить стабильное качество изображения.

8. Заключение

Видимый диапазон дальних тепловизоров не является фиксированным значением, а является результатом совокупного действия характеристик устройства, условий окружающей среды и характеристик цели. С развитием технологий уменьшения размера пикселей, повышения разрешения, интеграции ИИ и мультиспектральной фузии тепловизоры постоянно расширяют пределы обнаружения.

Используя свои технические преимущества — мелкие пиксели размером 12 мкм, высокое разрешение и объективы с большой фокусной длиной — Raythink предлагает решения для дистанционного теплового изображения, охватывающие расстояния от сотен метров до десятков километров. Эти решения нашли широкое применение в таких областях, как охрана безопасности, охрана окружающей среды, лесное хозяйство, охрана дикой природы и другие. В будущем мы ожидаем, что технология теплового изображения обеспечит еще более мощную поддержку для защиты безопасности человека и природы на больших расстояниях и в более сложных условиях.

Для получения индивидуальных решений свяжитесь с технической командой Raythink, чтобы получить профессиональную консультацию и рекомендации по проекту.

Теги: Термокамера, Длинномерный