Разновидности тепловизоров

Тепловизоры работают в ИК-диапазоне и состоят из объектива, тепловизионной матрицы и блока обработки теплового сигнала.

Сфера использования тепловизора достаточно широка[29]: они используются при осуществлении контроля над багажом и пассажирами в аэропортах, при научных исследованиях, во время охоты в ночное время, а также в военных целях и для выполнения спасательных операций.

Современные тепловизоры можно разделить на приборы с охлаждаемой и неохлаждаемой матрицей. Тепловизоры практически не восприимчивы к изменениям погоды и к условиям задымленности. Для работы в ночное время эти приборы не нужно оснащать подсветкой. Различают тепловизоры ближнего, среднего и дальнего действия. Дальность детектирования тепловизора ближнего действия составляет 500 метров, прибора среднего действия – до 5 километров.

4.3 Приемники излучения длинноволнового ИК-диапазона [30].

Камеры инфракрасного диапазона, позволяющие визуализировать изображение объекта или воссоздать картину нагрева известны как FLIR (Forward Looking InfraRed), тепловые, термографические камеры или тепловизоры, часто называются просто ИК-камерами, которые используют для этого длины волн порядка 8-14 мкм.

До недавнего времени ИК-камеры (главным образом из-за высокой цены) применялись только в узкоспециальных областях — таких как военная техника и пожарная безопасность.

Тепловые ИК камеры имеют целый ряд полезных свойств, делающих их незаменимыми в некоторых случаях:

Отличная работа в условиях плохой освещенности — датчики хорошо «видят» тепло в ночное время суток, в условиях дождя, снега, тумана, смога.

Тепловизоры не чувствительны к бликам от солнца и ослеплению от встречных источников света.

Условия мониторинга значительно различаются и в зависимости от темноты, дождя, снега, тумана или дымки, смога или дыма. Так, дождь значительно снижает характеристики стандартных видеокамер вследствие того, что капли дождя имеют большую отражательную способность, чем воздух, и становятся видимыми, отражая свет. Снег и туман — ввиду малого размера капель и их высокой плотности — являются еще большими негативными факторами для стандартных видеокамер, чем дождь, но на передачу тепловой энергии практически не влияют.

Смог, пыль, выхлопы и дым представляют собой твердые частицы, рассеивающие видимый свет, а инфракрасные волны проходят через них со значительно меньшим рассеянием благодаря существенно большим – почти в 30 раз - длинам волн.

4.4 Поглощение лучей атмосферой [31].

Поглощение лучей атмосферой избирательное и зависит от длины волны излучения. Существуют так называемые " окна прозрачности" атмосферы (отображены на графике (рис.4.4.) белым цветом). Они представляют собой такие участки спектра электромагнитного излучения, которые не поглощаются атмосферой.

Окна прозрачности: 1) " большое окно": 0, 3-1, 3 мкм (видимый диапазон); 2) 1, 5-1, 8 мкм (инфракрасный диапазон); 3) 2, 0-2, 6 мкм (инфракрасный диапазон); 4) 7, 0-15, 0 мкм (тепловой инфракрасный диапазон); 5) 0, 5 мм и более 10м (микроволновый и радиодиапазон - наибольшая прозрачность).

Рис.4.4 Зависимость пропускания атмосферы электромагнитного излучения от длины волны

4.5 Технологии датчиков ИК-спектра [32]