Журнал "Системы Безопасности" № 3‘2026

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 59 В опрос о технологических ограничениях теп- ловизионных камер – один из ключевых для корректной оценки их применения в промыш- ленности и системах безопасности. Ограничения тепловизионных камер и их влияние на практические задачи Для понимания начнем с физических ограниче- ний, связанных с длиной волны тепловизоров: l ИК-излучение не проходит сквозь плотный дым, пыль, туман и пламя – это серьезно ограничивает применение в пожаротушении и на задымленных производствах. l Тепловизоры не видят через стекло (в отличие от видимого света), так как оконное стекло непрозрачно для ИК-диапазона. l Для работы в экстремально высоких темпера- турах (например, внутри печей) требуется сложная инфраструктура охлаждения самой камеры и регулярная чистка оптики. Перейдем к технологическим ограничениям. 1. Разрешение инфракрасной матрицы Техническое ограничение: количество чувстви- тельных элементов (пикселей) на матрице. На практике распространены матрицы 256 × 192, 384 × 288, 640 × 512 пк, в премиальном сег- менте встречаются 1280 × 1024 пк. Увеличение разрешения кратно удорожает стоимость детек- тора. На что это влияет: l Детализация термограммы. Более высокое разрешение позволяет различать более мелкие объекты и структуры на большем расстоянии. l Точность измерения малых целей. Если цель мала и проецируется всего на 1–2 пк, кор- ректно измерить ее температуру невозможно. Согласно критериям Джонсона для обнару- жения цели достаточно 2 пк, для распознава- ния класса цели – 6, для идентификации – 12 пк. Важно: высокое разрешение бесполезно без достаточной чувствительности – если соседние пиксели не различают температурный градиент, детализация не увеличивается. 2. Температурная чувствительность Температурная чувствительность (NETD, Noise Equivalent Temperature Difference) – это мини- мальная разница температур, которую способен зафиксировать один пиксель, измеряется в милликельвинах (мК). Чем ниже значение, тем выше чувствительность. Для промышленных задач оптимальным считается NETD 40–60 мК, для исследований требуются значения ≤25–35 мК. Теоретический предел чувствитель- ности для современных технологий лежит в диапазоне 1,2–7,5 мК, что значительно лучше текущих серийных образцов. На что это влияет: l Способность различать близкие температу- ры. При NETD = 70 мК прибор различает перепад в 0,07 °C, при 40 мК – в 0,04 °C. l Контрастность и информативность изображе- ния. Чем ниже NETD, тем более контрастной становится термограмма, проявляются даже малые зазоры между компонентами с разбро- сом температур около 0,5 °C. l Выявление скрытых дефектов. При диагно- стике электрооборудования или строитель- ных конструкций низкий NETD позволяет увидеть аномалии, которые при более гру- бой чувствительности просто "сольются" с фоном. 3. Частота кадров Техническое ограничение, связанное с частотой кадров (Frame Rate), зависит от количества пол- ных кадров, формируемых в секунду (Гц). Доступны варианты 9 Гц, 25–30 Гц, 50–60 Гц, а для высокоскоростных охлаждаемых систем – до 380 Гц. Ключевое нормативное ограничение: камеры с частотой менее 9 Гц подлежат менее строгому экспортному контролю, поэтому мно- гие производители предлагают 9-герцовые вер- сии для свободного оборота. На что это влияет: l Наблюдение за движущимися объектами. При 9 Гц смена изображений заметна для оператора, при медленном перемещении камеры изображение "дергается". Для работы с движущимися целями или при сканировании территорий рекомендованы модели 50–60 Гц. l Фиксация быстрых температурных измене- ний. Если температура объекта меняется быстро (например, при коротких технологи- ческих циклах), низкая частота кадров приве- дет к пропуску пиковых значений. l Компромисс с чувствительностью (для охлаж- даемых детекторов). При увеличении частоты кадров сверх 100 Гц тепловая чувствитель- ность охлаждаемых детекторов начинает заметно падать. 4. Пространственное разрешение Техническое ограничение: IFOV (Instantaneous Field of View) – это угол обзора одного пикселя, определяющий минимальный размер объекта, который может быть разрешен на заданном расстоянии. Рассчитывается как iFOV = d / f, где d – размер пикселя, f – фокусное расстояние объектива. Чем меньше значение IFOV (в мрад), тем выше пространственная разрешающая спо- собность. www.secuteck.ru июнь – июль 2026 СПЕЦПРОЕКТ ИК-ТЕХНОЛОГИИ И ТЕПЛОВИЗОРЫ ДЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОИЗВОДСТВ Роман Петров Главный инженер проекта ООО "Тахион" Тепловизоры: от физики матрицы до ошибок эксплуатации Статья посвящена системному анализу физических и технологических ограничений тепловизионных камер. Рассмотрены ключевые параметры, принципиальные отличия от видеокамер с ИК-подсветкой, типовые ошибки размещения и влияние внешних факторов. Отдельно затронуты методы компенсации помех и перспективы развития ИК-технологий. Сгенерировано ИИ для ООО “ГРОТЕК”