Інфрачервона камера спостереження. Як працюють ІЧ-камери? Переваги замовлення камер у нашій компанії

19.11.2020 Поради

Вимірювання температури за допомогою термометра – не останній варіант, який є у нас сьогодні. Існує кілька нових технологій, які з'явилися завдяки науці і вони обіцяють ефективніші результати, ніж традиційні термометри. Інфрачервоні та тепловізійні, це абсолютно нові технології, які стають все більш популярними, особливо у промисловому використанні. По суті, ці дві технології поєднує одна спільна риса – здатність уявити значення температури об'єкта як візуальної інформації.


Існують спеціальні інфрачервоні та теплові камери зображення, які відображають варіації значень температури об'єкта за допомогою палітри кольорів. Обидві камери інфрачервоного і теплового зображення використовуються в різних областях: у військовій, безпеці та спостереженнях і розрізняються способом визначення значень температури об'єкта, що оцінюється.

Як тепловізори працюють

Теплові камери вимірюють абсолютну температуру об'єкта. Термограма (картина, яка отримана) є значенням середнього інфрачервоного випромінювання, яке випускає тіло або об'єкт. У той час як більшості інфрачервоних пристроїв потрібне світло, це не має вирішального значення для теплових камер. Однією з головних переваг цих пристроїв є їхня здатність працювати у повній темряві, а значить, їхня експлуатація не залежить від присутності світла. Ця особливість робить теплові камери найбільш підходящими для вимірювання температури у системах відеоспостереження.

Як інфрачервоні камери працюють

Інфрачервоні камери отримують, обробляють та вимірюють промінь інфрачервоного світла. Інфрачервоне знімання показує енергію випромінювання, яку об'єкти випускають в інфрачервоному спектрі. Енергія випромінювання кожного елемента залежить від варіації значень температури кожного елемента зокрема. Інфрачервоні теплові камери генерують зображення інфрачервоного випромінювання. Люди найчастіше використовують інфрачервону камеру для вимірювання умов довкіллянавколо окремих будівель. Основною метою є виявлення потенційних проблем в ізоляції та проблем з вологою.

Інфрачервона камера або тепловізор

Основна різниця між інфрачервоною та тепловою камерою полягає в типі виявлення. У зв'язку з тим, що камери можуть вимірювати інфрачервоне випромінювання об'єкта в середній спектрі інфрачервоної області, вони також відомі як ІЧ-детектори. Коли справа доходить до ідентифікації інфрачервоної сигнатури об'єкта, інфрачервоні та теплові пристрої відрізняються. ІЧ-камера має можливість виявляти активні інфрачервоні сигнатури, у той час як тепловізор може виявити поточну сигнатуру об'єкта відповідно до поточної теплової картини вимірюваного об'єкта.

У компанії «Сек-Груп» ви можете купити камери відеоспостереження з ІЧ. Ми пропонуємо моделі, що дозволяють створити продуману та функціональну систему відеоспостереження, яка стабільно працює не лише вдень, а й уночі.

Інфрачервоні камери відеоспостереження оснащені спеціальними діодами, які вбудовані у корпус навколо об'єктива. Саме завдяки даним світлодіодам пристрої дозволяють освітлювати територію з дистанційною дальністю від 20 до 250-ти метрів і більше в залежності від моделі відеокамери.

Переваги представлених камер:

Пропоновані камери з інфрачервоним підсвічуванням використовуються на об'єктах, де з якихось причин не встановлено або повною мірою не використовується освітлення території.

Реалізовані пристрої відрізняються:

  1. Універсальність. Камери стабільно працюють на різних об'єктах та демонструють високу якість зображення не лише вдень, а й уночі.
  2. Висока надійність. Представлені моделі відомих брендів витримують всі агресивні дії та служать протягом тривалого часу.
  3. Розмаїттям рішень. Ви можете замовити камеру з підсвічуванням будь-якого типу. Ми пропонуємо корпусні, купольні та поворотні моделі.
  4. Економічність. Вам не доведеться витрачати кошти на забезпечення додаткового підсвічування.

Переваги замовлення камер у нашій компанії:

  1. Широкий асортимент моделей. Ви легко підберете потрібну камеру з оптимальною роздільною здатністю, потрібним типом об'єктива (фіксованим, варіофокальним або трансфокатором) для вулиці або приміщення. Зверніть увагу, що деякі моделі поставляються в антивандальному корпусі.
  2. Вигідні ціни на інфрачервоні камери.
  3. Зручний каталог. Він доповнений зображеннями та описами кожної камери.
  4. Допомога у виборі. Наші фахівці дадуть відповіді на всі запитання.
  5. Оперативна доставка Ви швидко отримаєте потрібне обладнання.

Камери відеоспостереження день ніч можуть самостійно переходити з кольорового на чорно-білий режим зйомки та назад залежно від рівня освітленості у зоні спостереження. Перемикання з одного режиму на інший відбувається за допомогою спеціального датчика, розташованого в камерах, який вимірює рівень освітленості. Після настання темряви камери день ніч переходять із кольорового (денного) на чорно-білий (нічний) режим роботи.

При встановленні на відеокамеру ІЧ підсвічування, вона зможе працювати цілодобово навіть у повній темряві та передавати зображення високої якості. Інфрачервоне випромінювання не видно людському оку, але фіксується оптикою відеокамери.

Вуличні камери відеоспостереження з ІЧ підсвічуванням

Вуличні камери з ІЧ підсвічуванням захищені спеціальним герметичним кожухом від несприятливих погодних явищ (температура, вологість, пил), і здатні відмінно функціонувати у будь-який час доби, навіть у повній темряві. Вуличні камери на день ніч забезпечені обігрівачем, який дозволяє підтримувати необхідну температуру.

У деяких випадках для зовнішнього спостереження використовують купольні камери з ІЧ підсвічуванням. Вони здатні ще й стежити за об'єктом, що рухається, утримуючи його в увазі оператора.

Вибір камери відеоспостереження день ніч

У наші дні камери день ніч стали особливо популярними. По суті, вони замінили собою просто кольорові камери, які мають чутливість нижче в порівнянні з чорно-білими. Якщо дозволяє бюджет, краще вибирати "справжні" або "true" камери день ніч, в цьому випадку зображення і при денній і при нічній зйомцібуде високоякісним.

Надати допомогу у виборі та купівлі ІЧ камер, камер день ніч, вуличних камер з ІЧ підсвічуванням готові фахівці інтернет-магазину сайт. Ми підберемо для вас будь-яке обладнання для відеоспостереження відомих світових та вітчизняних брендів відповідно до завдань та можливостей клієнта.

Не знаю як вам, а мені завжди було цікаво: як виглядав би світ, якби колірні канали RGB в оці людини були чутливими до іншого діапазону довжин хвиль? Порившись по засіках, я виявив інфрачервоні ліхтарики (850 і 940нм), комплект ІЧ фільтрів (680-1050нм), чорно-білу цифрову камеру (без фільтрів взагалі), 3 об'єктиви (4мм, 6мм і 50мм) розраховані на фотографію. Що ж, спробуємо подивитись.

На тему ІЧ фотографії з видаленням ІЧ фільтра на хабрі вже писали - цього разу ми матимемо більше можливостей. Також фотографії з іншими довжинами хвиль у каналах RGB (найчастіше із захопленням ІЧ області) – можна побачити в постах з Марса та про космос загалом.


Це ліхтарики з ІЧ діодами: 2 лівих на 850нм, правий - на 940нм. Око бачить слабке свічення на 840нм, праве - лише у повній темряві. Для ІЧ камери вони сліпучі. Око також зберігає мікроскопічну чутливість до ближнього ІЧ + випромінювання світлодіода йде з меншою інтенсивністю і на більш коротких (= більш видимих) довжинах хвиль. Природно, з потужними ІЧ світлодіодами потрібно бути акуратним - при везенні можна непомітно одержати опік сітківки (як і від ІЧ лазерів) - рятує лише те, що око не може випромінювання в точку сфокусувати.

Чорно-біла 5-мегапіксельна noname USB камера - на сенсорі Aptina Mt9p031. Довго тряс китайців на тему чорно-білих камер – і один продавець нарешті знайшов те, що мені було потрібне. У камері немає ніяких фільтрів взагалі – можна бачити від 350нм до ~1050нм.

Об'єктиви: цей на 4мм, є ще на 6 і 50мм. На 4 і 6мм - розраховані на роботу в ІЧ діапазоні - без цього для ІЧ діапазону без перефокусування знімки виходили б не у фокусі (приклад буде нижче, зі звичайним фотоапаратом та ІЧ випромінюванням 940нм). Виявилося, байонет C (і CS з робочим відрізком, що відрізняється на 5мм) - дістався нам ще від 16мм кінокамер початку століття. Об'єктиви досі активно виробляються - але вже для систем відеоспостереження, у тому числі і відомими компаніями на зразок Tamron (об'єктив на 4мм від них: 13FM04IR).

Фільтри: знайшов знову у китайців комплект ІЧ фільтрів від 680 до 1050 нм. Проте тест на пропускання ІЧ випромінювання дав несподівані результати – це схоже не смугові фільтри (як я собі це уявляв), а схоже різна «щільність» забарвлення – що змінює мінімальну довжину хвилі світла, що пропускається. Фільтри після 850нм виявилися дуже щільними і вимагають довгих витримок. IR-Cut фільтр – навпаки, пропускає лише видиме світло, знадобиться нам при зйомці грошей.

Фільтри у видимому світлі:

Фільтри в ІЧ: червоний та зелений канали – у світлі 940нм ліхтарика, синій – 850нм. IR-Cut фільтр - відбиває ІЧ випромінювання, тому в нього такий веселенький колір.

Приступимо до зйомки

Панорама вдень в ІЧ: червоний канал – з фільтром на 1050нм, зелений – 850нм, синій – 760нм. Бачимо, що дерева особливо добре відбивають саме найближчий ІЧ. Кольорові хмари та кольорові плями на землі – вийшли через рух хмар між кадрами. Окремі кадри поєднувалися (якщо міг бути випадковий зсув камери) і зшивалися в 1 кольорову картинку CCDStack2 - програма для обробки астрономічних фотографій, де кольорові знімки часто роблять з декількох кадрів з різними фільтрами.

Панорама вночі: видно відмінність за кольором різних джерел світла: «енергоефективні» – сині, видно лише у найближчому ІЧ. Лампи розжарювання – білі, світять у всьому діапазоні.

Книжкова полиця: майже всі типові об'єкти майже безбарвні в ІЧ. Або чорні, чи білі. Лише деякі фарби мають виражений «синій» (короткохвильовий ІЧ – 760нм) відтінок. РК екран гри «Ну постривай!» - в інфрачервоному діапазоні нічого не показує (хоча працює на відображення).

Стільниковий телефонз AMOLED екраном: зовсім нічого не видно на ньому в ІЧ, так само як і синього індикаторного світлодіода на підставці. на задньому фоні- на РК екрані також нічого не видно. Синя фарба на квитку метро прозора в ІЧ - і видно антену для RFID чіпа всередині квитка.

На 400 градусах паяльник і фен - досить яскраво світяться.

Зірки

Відомо, що небо блакитне через Релеєвське розсіювання - відповідно в ІЧ діапазоні воно має набагато меншу яскравість. Чи можливо побачити зірки увечері чи навіть вдень на тлі неба?

Фотографія першої зірки увечері звичайним фотоапаратом:

ІЧ камерою без фільтра:

Ще один приклад першої зірки на тлі міста:

Гроші

Перше, що спадає на думку для перевірки справжності грошей - це УФ випромінювання. Однак купюри мають масу спец.елементів, що виявляються в інфрачервоному діапазоні, в тому числі і видимих ​​оком. Про це на хабрі вже коротко писали – тепер подивимося самі:

1000 рублів з фільтрами 760, 850 і 1050нм: лише окремі елементинадруковані фарбою, що поглинає ІЧ випромінювання:

5000 рублів:

5000 рублів без фільтрів, але з освітленням різними довжинами хвиль:
червоний = 940нм, зелений - 850нм, синій - 625нм (=червоне світло):

Однак інфрачервоні хитрощі грошей на цьому не закінчуються. На купюрах є антистоксівські мітки – при освітленні ІЧ світлом 940нм вони світяться у видимому діапазоні. Фотографія звичайним фотоапаратом – як бачимо, ІЧ світло трохи проходить через вбудований IR-Cut фільтр – але т.к. об'єктив не оптимізований під ІЧ – зображення у фокус не потрапляє. Інфрачервоне світло виглядає світло-бузковим тому, що RGB фільтри Байєра - прозорі для ІЧ.

Тепер, якщо додати IR-Cut фільтр - ми побачимо тільки антистоксівські мітки, що світяться. Елемент вище «5000» - світиться найяскравіше, його видно навіть при не яскравому кімнатному освітленні та підсвічуванні 4Вт 940нм діодом/ліхтариком. У цьому елементі також червоний люмінофор - світиться кілька секунд після опромінення білим світлом (або ІЧ->зеленого від антистоксовського люмінофора цієї ж мітки).

Елемент трохи правіше «5000» - люмінофор, що світиться зеленим деякий час після опромінення білим світлом (він ІЧ випромінювання не вимагає).

Резюме

Гроші в ІЧ діапазоні виявилися вкрай хитрими, і перевіряти їх у польових умовах можна не тільки УФ, але й ІЧ 940нм ліхтариком. Результати зйомки неба в ІЧ народжують надію на аматорську астрофотографію без виїзду далеко за межі міста.

Як продовження моєї недавньої нотатки, присвяченої я хочу розповісти про найпростіший спосіб переробки звичайної веб-камери в так звану камеру нічного бачення - здатну сприймати інфрачервоний діапазон спектру.

Інфрачервона камера нічного бачення.

Фактично будь-яка цифрова камераможе виступати в якості ЕОП (електронно-оптичного перетворювача) для приладу нічного бачення (ПНВ) нульового покоління (у таких ПНВ використовується активна ІЧ-підсвічування місцевості), оскільки самі матриці камер сприймають не тільки видимий, але й ІЧ спектр. Відсікається "зайве" світло за допомогою світлофільтрів (в даному випадку - ІЧ фільтр) і робиться це для того, щоб зображення, що видається камерою, відповідало сприйманому людським оком. До речі, в дешевих камерах ІЧ-фільтр слабкий або може бути відсутнім - для перевірки можна посвітити пультом ДК наприклад в камеру мобільного телефона. Отже, демонтувавши ІЧ-фільтр можна зі звичайної веб-камери зробити камеру нічного бачення, заодно підвищивши загальну чутливість веб-камери і позбавившись зашумленості зображення в умовах недостатнього освітлення

Демонтаж ІЧ-фільтра з веб-камери

Розгляну процес демонтажу ІЧ-фільтра на прикладі веб-камери Logitech Webcam C120. В інтернеті є непоганий з описами (англ.) способів видалення ІЧ-фільтрів з веб-камер основних типорозмірів. Навіть якщо конкретної моделікамери там немає (як немає моєї, наприклад) - корисно знайти найближчу схожу і ознайомитися з її пристроєм, надалі це знадобиться при розбиранні своєї камери. Увага— не будь-яку камеру можна безболісно позбавити фільтра.

  • Насамперед необхідно розібрати корпус - знявши кожух з передньої півсфери, вийнявши гумову заглушку, що закриває посадкове місце гвинта кріплення і викрутивши сам гвинт. Для виконання зазначених операцій знадобиться як мінімум тонка хрестова викрутка (годинна підійде найкраще), заглушку зручно виймати, підколупавши якимось гострим предметом, хоча цілком реально обійтися нігтями.
  • Після розгвинчування камера розбирається на дві половинки-напівсфери, для чого потрібно потягнути їх у різні боки від центрального шва. При цьому можна видалити штатну підставку, якщо вона не знадобиться надалі, а також вийняти світлопровідник від індикаторного світлодіода та зняти кнопку, розташовану позаду камери.

  • Тепер необхідно вийняти з пазів плату із закріпленим на ній об'єктивом. Після чого з об'єктива знімається кільце фокусування, а сам він відкручується від кожуха матриці. Все зняте відкладемо вбік і займемося впритул головним — самою матрицею.

  • Для зняття кожуха з матриці потрібно відкрутити два гвинти, розташовані на задній стороні плати. Кожух по периметру приклеєний до плати, тому знімати його треба акуратно, але з додатком зусилля. Після зняття шкіри плату з матрицею краще теж відкласти подалі, щоб матрицю випадково не пошкодити.

  • Переходимо до головного кроку. ІЧ-фільтр приклеєний до кожуха зсередини, особисто у мене оборотно демонтувати його не вийшло - довелося просто вибити за допомогою швейної голки та вичистити залишки (робити це краще в окулярах - ІЧ-фільтр скляний і дрібні шматочки скла можуть прилетіти в око).

  • Ось і все, камера нічного бачення готова! Залишилося поставити на місце кожух (при встановленні звертаємо увагу на ключі, розташовані на кожусі та платі - виступи та дірочки відповідно, суміщенням яких забезпечується правильність розташування кожуха). Прикручуємо об'єктив у кожуху, підключаємо камеру та .

Тепер достатньо лише укласти камеру в зручний корпус (можна використовувати і штатні, якщо його розміри та форма вас влаштовують) і розмістити в потрібному місці — наприклад, над вхідними дверима, підключивши провід камери до комп'ютера. І насолоджуватися самостійно зібраною системою відеоспостереження!

Навіщо ще може стати в нагоді інфрачервона камера

Крім того, що інфрачервона камера сама по собі менш чутлива до поганого освітлення і тому краще звичайної підходить для використання як охоронна, у неї є ще кілька цікавих особливостей:

  • Перша і основна, що випливає з самої суті ІЧ-камери - вона сприймає ІЧ-випромінювання, а значить з такою камерою буде добре працювати невидима неозброєним оком ІЧ-підсвічування (той самий принцип ПНВ нульового покоління). Дядечко Ляо пропонує