Журнал "Системы Безопасности" № 3‘2024

В И Д Е О Н А Б Л Ю Д Е Н И Е И В И Д Е О А Н А Л И Т И К А 41 особенностями дв иК-диапазона является сле- дующее: l изображение в подавляющем большинстве случаев формируется за счет собственного излучения тел; l невысокие контрасты наблюдаемых объектов даже в солнечную погоду; l наблюдаемые в тепловизионный прибор теп- ловые контрасты при температуре объектов менее 40 °С в диапазоне 8–12 мкм выше, чем в 3–5 мкм; l в случае наличия аэрозолей (дымок, туманов) пропускание в диапазоне в 8–12 мкм самое высокое; l разрешение не всегда достаточно для форми- рования хорошего изображения; l ряд газов имеет области поглощения в диа- пазоне 8–12 мкм, что позволяет обнаружи- вать их (например, при утечке) при помо- щи специализированных спектральных фильтров. Системы наблюдения дв иК-диапазона строят или на основе охлаждаемого ФПУ, или на основе неохлаждаемой микроболометриче- ской матрицы. Приборы на основе микробо- лометрических матриц имеют малую чувстви- тельность, для компенсации которой приме- няют светосильную оптику (1:0,7–1:1,4) и большую инерциальность (частота кадров менее 50 Гц), но при этом стоимость и энерго- потребление микроболометрических матриц низкие. наиболее распространенным форма- том в данном диапазоне является 640х512 (охлаждаемые ФПУ) или 640х480 (микробо- лометрические матрицы). При этом системы на основе микроболометрических матриц актив- но переходят на формат 1280х960 с шагом 12 мкм, а передовыми являются микроболо- метрические матрицы формата 1920х1080 с шагом 8 мкм, например модель FHD1920. Охлаждаемые мегапиксельные ФПУ также раз- работаны и производятся Super LUKAS, но из- за высокой стоимости активно не применяют- ся, их использование можно оправдать лишь в морских системах наблюдения. Основными материалами для изготовления охлаждаемых матричных ФПУ длинноволнового иК-диапа- зона являются твердые растворы КРТ (кадмий- ртуть-теллур). Экономическая целесообраз- ность использования тепловизионных систем дв иК-диапазона на основе охлаждаемых ФПУ появляется только для решения задач распознавания объектов на дальностях выше 4 км или обнаружения малоразмерных целей (БПла) с приемлемой дальностью обнаруже- ния. Системы наблюдения длинноволнового иК-диапазона имеют большие габариты и массу, по сравнению с системами средневол- нового иК-диапазона, приоритетное примене- ние – на основе охлаждаемых ФПУ (рис. 9). Заключение К современным наблюдательным системам, помимо требований максимальной дально- сти обнаружения и наблюдения, круглого- дичности и всепогодности при минимальных массе и габаритах, предъявляют и новые тре- бования: l расширение номенклатуры обнаруживаемых объектов; l повышение вероятности обнаружения и классификации целей в условиях проти- водействия их обнаружению (маскиров- ка, постановка помех и другие мероприя- тия); l распознавание и сопровождение целей в сложной фоноцелевой обстановке. любопытным новым направлением разви- тия наблюдательных тепловизионных систем является создание и использование комбинированных систем, в которые интег- рирован БПла. например, комплекс даль- ней разведки "Блокпост" обладает единой системой управления и приема изображе- ния с выводом изображения на единый монитор. наземные тепловизионные стан- ции комплекса позволяют обнаруживать людей на дистанциях до 800 м и автомоби- ли на дистанции до 2 км. встроенная видео- аналитика выделяет обнаруженные объекты на экране для помощи оператору. далее оператор высылает в нужную точку дрон. Распознавание обнаруженных целей про- изводится беспилотной тепловизионной системой на дистанциях до 6 км. Ближай- шее будущее покажет, станет ли такая свое- образная замена зума на дрон тенденцией развития. для обеспечения эффективной работы иК- камер требуется совершенствование их ком- понентной базы, в первую очередь датчиков изображения. в настоящее время основными тенденциями развития матричных ФПУ для смотрящих систем является переход с фор- мата 640х512 элементов на формат 1280х1024 и уменьшение шага до 10 мкм с некоторой потерей пороговых характери- стик. наиболее перспективные системы коротковолнового и средневолнового иК- диапазонов реализуются на основе ФПУ формата не менее 1280х1024 с шагом 5 мкм. в длинноволновом иК-диапазоне разработаны охлаждаемые ФПУ формата 1280х1024 с шагом 12 мкм и микроболо- метрические матрицы формата 1980х1024 с шагом 8 мкм. Развитие робототехники и беспилотного транспорта требует совершен- ствования систем технического зрения, спо- собных работать круглосуточно, в любое время года и при любых погодных условиях. Это расширяет области применения оптико- электронных систем коротковолнового, средневолнового и длинноволнового иК- диапазонов на основе матричных фотопри- емных устройств и способствует их устойчи- вому развитию. n Иллюстрации предоставлены авторами. www.secuteck.ru июнь – июль 2024 СПЕЦПРОЕКТ ТЕПлОвизОРы для ПРОизвОдСТв и ОхРанных СиСТЕм Рис. 7. Сравнение изображений в диапазоне 3–5 мкм без локального контрастирования (а) и с локальным контрастированием (б) Рис. 8. Камера КВ ИК-диапазона. Формат 320х256 элементов. Предназначена для визуализации ИК-изображения в диапазоне 0,9–1,7 мкм Рис. 9. Камера ДВ ИК-диапазона. Формат 640х486 элементов. Предназначена для визуализации ИК-изображения в диапазоне 8–12 мкм Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss @groteck.ru