თერმული გამოსახულება. ინფრაწითელი გამოსხივება. IR ლინზების წარმოება თერმული გამოსახულების ლინზები

F50 თერმული გამოსახულების ობიექტივი

F50 თერმოგამოსახულების ლინზა არის ყველაზე გრძელი ურთიერთშემცვლელი ლინზა, რომელიც შექმნილია Pulsar Helion XP28 და Pulsar Helion XP38 თერმული გამოსახულების მონოკლებზე დასაყენებლად. 50 მმ ფოკუსური სიგრძე უზრუნველყოფს ტექნიკურ შესაძლებლობას კომფორტული დაკვირვებისთვის დიდ დისტანციებზე. ამ კონკრეტული ლინზის გამოყენებისას თქვენ შეძლებთ ამოიცნოთ 1,7 მეტრი სიმაღლის სამიზნე (ირემი ან ადამიანი) 1800 მეტრის მანძილზე, რაც უკიდურესად ცუდი ხილვადობის პირობებში უდავო უპირატესობაა სხვა ოპტიკურ მოწყობილობებთან შედარებით.

Pulsar Helion XP თერმული გამოსახულების ოპტიკური გადიდება F50 ლინზის გამოყენებით არის 2.5x, მაგრამ გლუვი გამოყენებით. ციფრული ზუმი 2x-8x ფარგლებში, თქვენ შეგიძლიათ მიაღწიოთ მოწყობილობის მაქსიმალურ გადიდებას 20x. 100 მეტრის მანძილზე ხედვის არე 21 მეტრია. ურთიერთშემცვლელი ლინზების გამოყენება ერთ თერმოგრაფიულ მოწყობილობაზე მნიშვნელოვნად აფართოებს მოწყობილობის ფუნქციონირებას. ასე რომ, თუ თქვენ გჭირდებათ თერმული ობიექტის სწრაფად პოვნა დიდ ფართობზე მცირე მანძილზე, უმჯობესია გამოიყენოთ მოკლე ფოკუსის ურთიერთშემცვლელი ობიექტივი, ხოლო მნიშვნელოვან მანძილზე სამიზნეების ძიებისას, F50 ობიექტივი გამოავლენს ყველა სიამოვნებას. .

ყურადღება!ლინზის ფიზიკურად შეცვლის შემდეგ, იმისათვის, რომ თერმოგამომსახველმა სწორად იმუშაოს, მოწყობილობის მენიუში უნდა აირჩიოთ შესაბამისი მნიშვნელობა „50“. ახლა თქვენი თერმოგრაფიული მონოკულარი სწორად იმუშავებს და შორეული ობიექტების გამოსახულება მაღალი ხარისხის იქნება.

ინფრაწითელი (IR) ლინზების შემუშავება, დიზაინი და წარმოება თერმული გამოსახულების სისტემებისთვის, რომლებიც მუშაობენ 3...5 და 8...12 მიკრონი დიაპაზონში, ასევე IR დიაპაზონში მოქმედი ოპტიკური სენსორებისთვის მნიშვნელოვანი საქმიანობაა. კომპანიის. კომპანია აწარმოებს და აწარმოებს ინფრაწითელ (IR) ლინზებს (თერმული ლინზების ჩათვლით), როგორც სერიულად სტანდარტული ვერსიით და ტექნიკური მახასიათებლებიმომხმარებელს, და ასევე ახორციელებს გამოთვლებს და აწარმოებს სხვა ოპტიკური შეკრებებს IR აღჭურვილობისთვის, მათ შორის:

• თერმული გამოსახულების ლინზები გაუციებელი თერმული გამოსახულების კამერებისთვის, მიკრობოლომეტრიულ მატრიცებზე დაფუძნებული 8…12 მიკრონი დიაპაზონში. ეს არის ყველაზე გავრცელებული ტიპის სისტემა, სპექტრული დიაპაზონის გამო, რომელიც ეფექტურია თერმული გამოსახულების გადასაცემად, მატრიცული მიმღებების ოპტიმალური პრაქტიკულობის გამო, რომლებიც არ საჭიროებენ გაგრილებას და ცივ დიაფრაგმას, ასევე ასეთი მოწყობილობის შედარებით დაბალი ფასის გამო;
• თერმული გამოსახულების ლინზები გაგრილებული თერმოგრაფიული კამერებისთვის, რომლებიც მუშაობენ 3…5 მიკრონი დიაპაზონში. ასეთ სისტემებზე დაყრდნობით, თერმული გამოსახულება იქმნება მახასიათებლებისა და დიზაინის მოთხოვნების გაზრდილი კომბინაციით. ეს არის ინფრაწითელი სისტემების ყველაზე რთული ტიპი, მაგრამ ამავე დროს აქვს საუკეთესო შესაძლებლობებისათვალთვალო ობიექტების აღმოჩენისა და იდენტიფიკაციის შესახებ;
• IR ლინზები ერთ და მრავალ ელემენტიანი სენსორებისთვის, რომლებიც მუშაობენ საშუალო და ახლო IR დიაპაზონში, ძირითადად 3...5 μm. ჩვეულებრივ ეს მარტივი სისტემები, რომელიც მოიცავს მარტივ IR ოპტიკას და სენსორს, რომლის მთავარი ამოცანაა სიგნალის გენერირება და არა გამოსახულების გადაცემა.

ინფრაწითელი ლინზები პოულობენ მათ გამოყენებას სხვადასხვა კლასის თერმული გამოსახულების სისტემებში:

• თავდაცვა (პორტატული და სტაციონარული თერმოგამოსახულებები, თერმოგრაფიული სამიზნეები, ოპტიკური მდებარეობის სადგურები, სამიზნე აღნიშვნის მოწყობილობები და სახმელეთო მანქანების სამიზნეები);
• ტექნოლოგიური (თერმული კონტროლის მოწყობილობები ტექნოლოგიური და სამშენებლო მიზნები, პირომეტრები);
• უსაფრთხოებისთვის (თერმოგრაფიული კამერები პერიმეტრის კონტროლისთვის, საზღვრები, ხანძარსაწინააღმდეგო სისტემები).

დაკისრებული ამოცანებიდან გამომდინარე, ჩვენ ვამუშავებთ ყველა მითითებული კლასის ინფრაწითელ (IR) ლინზებს, რომელთა შორის გამოირჩევა თერმული IR ლინზები. IR ოპტიკას საშუალო და გრძელვადიანი თერმოგამომსახველებისთვის აქვს საკუთარი სპეციფიკა, რომელიც გამოიხატება გამოყენებული ოპტიკური მასალების თერმოოპტიკური მახასიათებლებით, როგორიცაა გერმანიუმის, სილიციუმის, პოლიკრისტალური სელენიდის და თუთიის სულფიდის ერთკრისტალები, ლითონის ფტორიდების ერთკრისტალები. უმეტეს შემთხვევაში, IR ლინზა შეიცავს გერმანიუმისგან დამზადებულ ლინზებს, რომლებსაც აქვთ რეფრაქციული ინდექსის მაღალი და არაწრფივი ტემპერატურის კოეფიციენტი. ამის გამო, IR ოპტიკა მგრძნობიარეა დეფოკუსისთვის, როდესაც ტემპერატურა იცვლება, და პრობლემის ერთ-ერთი გამოსავალი არის ტემპერატურით კომპენსირებული დიზაინი, რომელიც მოძრაობს ლინზებს ან ლინზების ჯგუფს მიმღებთან შედარებით ტემპერატურის მიხედვით. რამდენიმე კომპანია გვთავაზობს თერმულ ლინზებს საჭირო რთული დიზაინის გამო, რომლებიც ხშირად გამოიყენება მკაცრი მექანიკური და შოკის პირობებში. თქვენი ტექნიკური მახასიათებლებიდან გამომდინარე, ჩვენ გამოვთვლით და შევიმუშავებთ შეკვეთით დამზადებულ თერმო IR ლინზას. თერმული გამოსახულების ოპტიკა შემუშავებულია და იწარმოება სხვადასხვა დიზაინით, განსაკუთრებით მყარი გამოყენებით დამცავი ფენები, OEM ვერსია, მსუბუქი დიზაინით.

ინფრაწითელი გამოსხივება გამოწვეულია ვიბრაციებით ელექტრო მუხტები, შედის ნებისმიერი ნივთიერების შემადგენლობაში, რომელიც ქმნის ცოცხალი და უსულო ბუნების ობიექტებს, კერძოდ ელექტრონებსა და იონებს. ნივთიერების შემადგენელი იონების ვიბრაცია შეესაბამება დაბალი სიხშირის გამოსხივებას (ინფრაწითელი გამოსხივება) რხევადი მუხტების მნიშვნელოვანი მასის გამო. ელექტრონების მოძრაობის შედეგად წარმოქმნილი გამოსხივებაც შეიძლება ჰქონდეს მაღალი სიხშირე, რომელიც ქმნის რადიაციას სპექტრის ხილულ და ულტრაიისფერ რეგიონებში.

ელექტრონები ატომების ნაწილია და მათი წონასწორობის პოზიციის მახლობლად (როგორც მოლეკულების ან კრისტალური ბადის ნაწილი) მნიშვნელოვანი შინაგანი ძალებით იკავებენ. მოძრაობისას ისინი განიცდიან არარეგულარულ დათრგუნვას და მათი გამოსხივება იძენს იმპულსების ხასიათს, ე.ი. ახასიათებს სხვადასხვა ტალღის სიგრძის სპექტრი, რომელთა შორის არის დაბალი სიხშირის ტალღები, კერძოდ ინფრაწითელი გამოსხივება.

ინფრაწითელი გამოსხივება არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომელიც იკავებს სპექტრულ რეგიონს ხილული სინათლის წითელი რეგიონის ბოლოებს შორის (ტალღის სიგრძით (λ) ტოლია 0,74 μm და მიკროტალღური რადიო გამოსხივება ტალღის სიგრძით 1...2 მმ.

ინფრაწითელ დიაპაზონში არის ადგილები, სადაც IR გამოსხივება ინტენსიურად შეიწოვება ატმოსფეროს მიერ მასში ნახშირორჟანგის, ოზონის და წყლის ორთქლის არსებობის გამო.

ამავდროულად, არსებობს ეგრეთ წოდებული „გამჭვირვალობის ფანჯრები“ (ოპტიკური გამოსხივების ტალღის სიგრძის დიაპაზონი, რომელშიც ნაკლებია IR გამოსხივების შთანთქმა გარემოს მიერ სხვა დიაპაზონებთან შედარებით). ბევრი ინფრაწითელი სისტემა (მათ შორის ზოგიერთი NVG და თერმული გამოსახულება) ეფექტურია სწორედ ასეთი „გამჭვირვალობის ფანჯრების“ არსებობის გამო. აქ არის რამდენიმე დიაპაზონი (ტალღის სიგრძე მითითებულია მიკრომეტრებში): 0.95...1.05, 1.2...1.3, 1.5...1.8, 2.1...2.4, 3.3...4.2, 4.5...5, 8. ..13.

ატმოსფერული ჩარევა (ნისლი, ნისლი, აგრეთვე ატმოსფეროს გამჭვირვალეობა კვამლის, სმოგის და ა.შ.) ინფრაწითელ გამოსხივებაზე განსხვავებულად მოქმედებს. სხვადასხვა ნაწილებისპექტრი, მაგრამ ტალღის სიგრძის ზრდასთან ერთად ამ ინტერფერენციების გავლენა მცირდება. ეს იმის გამო ხდება, რომ ტალღის სიგრძე შედარებულია ნისლის წვეთებისა და მტვრის ნაწილაკების ზომასთან, ამიტომ გამავრცელებელი გამოსხივება ნაკლებად იფანტება დაბრკოლებებით და იღუნება მათ გარშემო დიფრაქციის გამო. მაგალითად, სპექტრულ რეგიონში 8...13 მიკრონი, ნისლი არ ქმნის სერიოზულ ჩარევას რადიაციის გავრცელებაში.

ნებისმიერი გაცხელებული სხეული ასხივებს ინფრაწითელი გამოსხივების ნაკადს, ანუ ოპტიკურ გამოსხივებას ტალღის სიგრძით, რომელიც აღემატება ხილული გამოსხივების ტალღის სიგრძეს, მაგრამ მიკროტალღური გამოსხივების ტალღის სიგრძეზე ნაკლები.

მაგალითი.ადამიანის სხეულის ტემპერატურა 36,6°C-ია, მისი სპექტრული გამოსხივება 6...21 მიკრონის დიაპაზონშია, 300°C-მდე გახურებული ლითონის ღერო გამოსცემს ტალღის დიაპაზონში 2-დან 6 მიკრონიმდე. ამავდროულად, 2400°C ტემპერატურამდე გაცხელებულ ვოლფრამის ძაფის სპირალს აქვს 0,2...

1. მიკრონი, რითაც გავლენას ახდენს სპექტრის ხილულ რეგიონზე, რომელიც ვლინდება როგორც ნათელი ბზინვარება.

თერმული გამოსახულების სამოქალაქო გამოყენების სფეროები

თერმული გამოსახულების მოწყობილობები სამოქალაქო გამოყენებისთვის პირობითად იყოფა ორად დიდი ჯგუფები- დაკვირვების მოწყობილობები და საზომი ხელსაწყოები. პირველი მოიცავს აღჭურვილობას უსაფრთხოების სისტემებისა და ხანძარსაწინააღმდეგო უსაფრთხოებისთვის, თერმოგამოსახულების სისტემებს ტრანსპორტის უსაფრთხოებისთვის, სანადირო თერმოგრაფიკულ მოწყობილობებსა და ღირშესანიშნაობებს, თერმოგამომსახველებს, რომლებიც გამოიყენება სასამართლო ექსპერტიზაში და ა.შ. საზომი თერმოგამოსახულებები გამოიყენება მედიცინაში, ენერგეტიკაში, მანქანათმშენებლობაში და სამეცნიერო საქმიანობაში.

Რამდენიმე მაგალითი. სტატისტიკის მიხედვით, რომელიც მოქმედებს უმეტეს რეგიონებში, განვითარებული სატრანსპორტო ქსელით, ფატალური ავარიების ნახევარზე მეტი ხდება ღამით, მიუხედავად იმისა, რომ მძღოლების უმეტესობა სარგებლობს ავტომობილით დღისით. შემთხვევითი არ არის, რომ ბოლო წლებში ფართოდ გავრცელდა მანქანების თერმული გამოსახულების კამერით აღჭურვის პრაქტიკა, რომელიც სალონში მდებარე ეკრანზე გადასცემს მანქანის წინ გზის სიტუაციის ტემპერატურულ სურათს. ამრიგად, თერმოგამომსახველი ავსებს მძღოლის აღქმას, რაც არ არის იდეალური მრავალი მიზეზის გამო (სიბნელე, ნისლი, მოახლოებული ფარები) ღამის პირობებში. ანალოგიურად, თერმული გამოსახულების კამერები გამოიყენება უსაფრთხოების ვიდეო მეთვალყურეობაში ღამის ციფრული კამერების პარალელურად (ჰიბრიდული ვიდეო სათვალთვალო სისტემა), რაც ბევრად უფრო სრულ სურათს იძლევა ჩარჩოში არსებული ობიექტების ბუნებისა და ქცევის შესახებ. საგანგებო სიტუაციების სამინისტრო ხანძრის დროს იყენებს თერმოგრაფიკულ კამერებს - ოთახში კვამლის პირობებში თერმოგამომსახველი ხელს უწყობს ადამიანების და წვის წყაროების გამოვლენას. ელექტრული გაყვანილობის შემოწმება საშუალებას გაძლევთ გამოავლინოთ კავშირის დეფექტი. ტყეების ჰაერიდან თერმოგრაფიული სკანირება ხანძრის წყაროს დადგენას უწყობს ხელს.

დაბოლოს, პორტატული თერმოგამოსახულებები წარმატებით გამოიყენება ნადირობაში (ცხოველების აღმოჩენა, დაჭრილი ცხოველების ეფექტური ძებნა ძაღლის გარეშე), პირუტყვის რაოდენობრივი აღწერის ჩატარებისას და ა.შ. სამომავლოდ განვიხილავთ თერმოგამომსახველებს სადამკვირვებლო მოწყობილობების ჯგუფიდან, ძირითადად, სანადიროდ.

თერმული გამოსახულების მუშაობის პრინციპი

საინჟინრო პრაქტიკაში არსებობს ობიექტისა და ფონის ცნებები. ობიექტი, როგორც წესი, არის ობიექტები, რომლებიც საჭიროებენ აღმოჩენას და გამოკვლევას (ადამიანი, მანქანა, ცხოველი და ა. ბალახი, შენობები და ა.შ.)

ყველა თერმოგრაფიული სისტემის მუშაობა ეფუძნება ტემპერატურული სხვაობის ჩაწერას „ობიექტი/ფონი“ წყვილს შორის და მიღებული ინფორმაციის თვალისთვის ხილულ სურათად გარდაქმნას. იმის გამო, რომ ირგვლივ ყველა სხეული არათანაბრად თბება, ვითარდება ინფრაწითელი გამოსხივების განაწილების გარკვეული სურათი. და რაც უფრო დიდია განსხვავება ობიექტის სხეულებისა და ფონის ინფრაწითელი გამოსხივების ინტენსივობაში, მით უფრო გამორჩეული, ანუ კონტრასტული იქნება თერმული გამოსახულების კამერით მიღებული გამოსახულება. თანამედროვე თერმული გამოსახულების მოწყობილობებს შეუძლიათ ამოიცნონ ტემპერატურის კონტრასტები 0,015…0,07 გრადუსი.

მიუხედავად იმისა, რომ ღამის ხედვის მოწყობილობების აბსოლუტური უმრავლესობა მუშაობს ელექტრო-ოპტიკური გადამყვანების (IOCs) ან CMOS/CCD მატრიცების საფუძველზე, იჭერს ინფრაწითელ გამოსხივებას ტალღის სიგრძით 0,78...1 მიკრონი, რაც მხოლოდ ოდნავ აღემატება ადამიანის თვალის მგრძნობელობა, მთავარი თერმული გამოსახულების აღჭურვილობის ოპერაციული დიაპაზონი არის 3...5,5 მიკრონი (შუა ტალღის ინფრაწითელი, ან MWIR) და 8...14 მიკრონი (გრძელტალღოვანი ინფრაწითელი, ან LWIR). აქ არის, რომ ატმოსფეროს ზედაპირული ფენები გამჭვირვალეა IR გამოსხივებისთვის, ხოლო დაკვირვებული ობიექტების ემისია -50-დან +50ºС-მდე ტემპერატურაზე მაქსიმალურია.

თერმული გამოსახულება არის ელექტრონული სადამკვირვებლო მოწყობილობა, რომელიც ქმნის სივრცის დაკვირვებულ რეგიონში ტემპერატურის სხვაობის გამოსახულებას. ნებისმიერი თერმული გამოსახულების საფუძველია ბოლომეტრიული მატრიცა (სენსორი), რომლის თითოეული ელემენტი (პიქსელი) ზომავს ტემპერატურას მაღალი სიზუსტით.

თერმული გამოსახულების უპირატესობა ის არის, რომ მათ არ სჭირდებათ გარე წყაროებიგანათება - თერმული გამოსახულების სენსორი მგრძნობიარეა ობიექტების საკუთარი გამოსხივების მიმართ. შედეგად, თერმოგამომსახველები ერთნაირად კარგად მუშაობენ დღე და ღამე, მათ შორის სრულ სიბნელეში. როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ცუდი ამინდის პირობები (ნისლი, წვიმა) არ ქმნის გადაულახავ ჩარევას თერმოგამოსახულების მოწყობილობასთან და ამავდროულად ჩვეულებრივ ღამის მოწყობილობებს სრულიად უსარგებლო ხდის.

გამარტივებული, ყველა თერმული გამოსახულების მუშაობის პრინციპი აღწერილია შემდეგი ალგორითმით:

• თერმული გამოსახულების ობიექტივი აყალიბებს სენსორზე ტემპერატურის რუკას (ან გამოსხივების სიმძლავრის სხვაობის რუკას) მთელი არეალის ხედვის ველში დაკვირვებით.
• მიკროპროცესორი და დიზაინის სხვა ელექტრონული კომპონენტები კითხულობენ მონაცემებს მატრიციდან, ამუშავებენ მას და ქმნიან გამოსახულებას მოწყობილობის ეკრანზე, რომელიც წარმოადგენს ამ მონაცემების ვიზუალურ ინტერპრეტაციას, რომელსაც ათვალიერებს დამკვირვებელი პირდაპირ ან ოკულარით.

ღამის ხედვის მოწყობილობებისგან განსხვავებით, რომლებიც დაფუძნებულია ელექტრონულ-ოპტიკურ გადამყვანებზე (მოდით დავარქვათ მათ ანალოგური), თერმული გამოსახულება, ისევე როგორც ციფრული ღამის ხედვის მოწყობილობები, საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ მომხმარებლის პარამეტრების და ფუნქციების დიდი რაოდენობა. მაგალითად, გამოსახულების სიკაშკაშის და კონტრასტის რეგულირება, გამოსახულების ფერის შეცვლა, ხედვის ველში სხვადასხვა ინფორმაციის შეყვანა (მიმდინარე დრო, ბატარეის დაბალი მაჩვენებელი, გააქტიურებული რეჟიმების ხატები და ა.შ.), დამატებითი ციფრული ზუმი, სურათი- in-picture ფუნქცია (იძლევა საშუალებას ცალკე პატარა „ფანჯარა“ აჩვენოს ხედვის ველში მთელი ობიექტის ან მისი ნაწილის დამატებითი სურათი, მათ შორის გაფართოებული), ეკრანის დროებით გამორთვა (ენერგიის დაზოგვისა და ნიღბის დამკვირვებელი სამუშაო ეკრანის სიკაშკაშის აღმოფხვრით).

დაკვირვებული ობიექტების სურათების გადასაღებად, ვიდეო ჩამწერები შეიძლება ინტეგრირებული იყოს თერმოგამომსახველებში. თქვენ შეგიძლიათ განახორციელოთ ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა უსადენო (რადიო არხი, WI-FI) ინფორმაციის (ფოტო, ვიდეო) გადაცემა გარე მიმღებებზე ან მოწყობილობის დისტანციური მართვის საშუალებით (მაგალითად, მობილური მოწყობილობები), ინტეგრაცია ლაზერულ მანძილმზომებთან (დიაპაზონიდან ინფორმაციის შეყვანით მოწყობილობის ხედვის ველში), GPS სენსორებთან (დაკვირვებული ობიექტის კოორდინატების ჩაწერის შესაძლებლობა) და ა.შ.

თერმოგრაფიული ღირშესანიშნაობები ნადირობისთვის "ანალოგური" ღამის ღირშესანიშნაობებთან მიმართებაში ასევე აქვთ რამდენიმე გამორჩეული მახასიათებლები. მათში დამიზნების ნიშანი ჩვეულებრივ არის "ციფრული", ე.ი. ვიდეო სიგნალის დამუშავების დროს ნიშნის გამოსახულება დევს ეკრანზე დაფიქსირებული გამოსახულების თავზე და მოძრაობს ელექტრონულად, რაც შესაძლებელს ხდის მხედველობიდან გამორიცხოს მექანიკური კორექტირების შეყვანის ერთეულები, რომლებიც ღამის ან დღის ანალოგების ნაწილია. ოპტიკური სამიზნეებიდა მოითხოვს მაღალ სიზუსტეს ამ დანაყოფების ნაწილების წარმოებასა და შეკრებაში. გარდა ამისა, ეს გამორიცხავს ისეთ ეფექტს, როგორიცაა პარალაქსი, რადგან დაკვირვების ობიექტის გამოსახულება და დამიზნების ბადის გამოსახულება ერთ სიბრტყეშია - ჩვენების სიბრტყე.

მეხსიერების შენახვა შეიძლება განხორციელდეს ციფრულ და თერმული გამოსახულების სამიზნეებში დიდი რაოდენობითსხვადასხვა კონფიგურაციისა და ფერების მქონე ბადეების დათვალიერება, მოსახერხებელი და სწრაფი ნულირება „ერთი გასროლის ნულოვანი“ ან „გაყინვის რეჟიმში“ ფუნქციების გამოყენებით, ავტომატური კორექტირების ფუნქცია სროლის მანძილის შეცვლისას, ნულოვანი კოორდინატების შენახვა რამდენიმე იარაღისთვის, დახრის (დახრის) მითითება. მხედველობა და მრავალი სხვა.

თერმული გამოსახულების მოწყობილობა.

ობიექტივი.ყველაზე გავრცელებული, მაგრამ არა ერთადერთი მასალა თერმული გამოსახულების მოწყობილობების ლინზების დასამზადებლად არის მონოკრისტალური გერმანიუმი. სხვადასხვა ხარისხით, საფირონს, თუთიის სელენიდს, სილიკონს და პოლიეთილენს ასევე აქვთ გამტარუნარიანობა MWIR და LWIR დიაპაზონში. ქალკოგენიდის სათვალე ასევე გამოიყენება თერმოგრაფიული მოწყობილობების ლინზების დასამზადებლად.

ოპტიკურ გერმანიუმს აქვს მაღალი გამტარუნარიანობა და, შესაბამისად, დაბალი შთანთქმის კოეფიციენტი 2...15 მიკრონის დიაპაზონში. აღსანიშნავია, რომ ეს დიაპაზონი მოიცავს ორ ატმოსფერულ "გამჭვირვალობის ფანჯარას" (3...5 და 8...12 მიკრონი). სამოქალაქო თერმული გამოსახულების მოწყობილობებში გამოყენებული სენსორების უმეტესობა მუშაობს ამ დიაპაზონში.

გერმანიუმი ძვირადღირებული მასალაა, ამიტომ ისინი ცდილობენ ოპტიკური სისტემების შექმნას გერმანიუმის კომპონენტების მინიმალური რაოდენობით. ზოგჯერ ლინზების დიზაინის ღირებულების შესამცირებლად გამოიყენება სარკეები სფერული ან ასფერული ზედაპირით. გარე ოპტიკური ზედაპირების გარე გავლენისგან დასაცავად, გამოიყენება ალმასის მსგავსი ნახშირბადის (DLC) ან ანალოგების საფუძველზე დაფუძნებული საფარი.

კლასიკური ოპტიკური მინა არ გამოიყენება თერმული გამოსახულების მოწყობილობების ლინზების დასამზადებლად, რადგან მას არ გააჩნია გადამცემი სიმძლავრე 4 მიკრონზე მეტი ტალღის სიგრძეზე.

ლინზების დიზაინს და მის პარამეტრებს მნიშვნელოვანი გავლენა აქვს კონკრეტული თერმოგრაფიული მოწყობილობის შესაძლებლობებზე. Ისე, ფოკუსური მანძილიობიექტივიპირდაპირ გავლენას ახდენს მოწყობილობის გადიდებაზე (რაც უფრო დიდია ფოკუსი, მით მეტია, ყველა სხვა თანაბარია, გადიდება), ხედვის ველზე (მცირდება ფოკუსის მატებასთან ერთად) და დაკვირვების დიაპაზონზე. ლინზის შედარებითი დიაფრაგმა, გამოითვლება როგორც ლინზების მანათობელი დიამეტრის კოეფიციენტი ფოკუსურ წერტილამდე, ახასიათებს ენერგიის შედარებით რაოდენობას, რომელიც შეიძლება გაიაროს ობიექტივში. ფარდობითი დიაფრაგმის ინდექსი გავლენას ახდენს თერმული გამოსახულების მოწყობილობის მგრძნობელობაზე, ასევე ტემპერატურის გარჩევადობაზე.

ვიზუალური ეფექტები, როგორიცაა ვინეტი და ნარცისის ეფექტი, ასევე განპირობებულია ლინზების დიზაინით და გავრცელებულია სხვადასხვა ხარისხით ყველა თერმოგრაფიკულ მოწყობილობაში.

სენსორი.თერმული გამოსახულების მოწყობილობის ფოტომგრძნობიარე ელემენტია ფოტოდეტექტორების ორგანზომილებიანი მრავალელემენტიანი მასივი (FPA), რომელიც დამზადებულია სხვადასხვა ნახევარგამტარული მასალის საფუძველზე. ინფრაწითელი მგრძნობიარე ელემენტების წარმოებისთვის საკმაოდ ბევრი ტექნოლოგიაა, მაგრამ სამოქალაქო გამოყენების თერმოგრაფიკულ მოწყობილობებში შეიძლება აღინიშნოს ბოლომეტრების (მიკრობოლომეტრების) აბსოლუტური უპირატესობა.

მიკრობოლომეტრი არის IR გამოსხივების ენერგიის მიმღები, რომლის მოქმედება ემყარება მგრძნობიარე ელემენტის ელექტრული გამტარობის ცვლილებას, როდესაც ის თბება გამოსხივების შთანთქმის გამო. მიკრობოლომეტრები იყოფა ორ ქვეკლასად, იმისდა მიხედვით, თუ რომელი IR-მგრძნობიარე მასალაა გამოყენებული, ვანადიუმის ოქსიდი (VOx) ან ამორფული სილიციუმი (α-Si).

მგრძნობიარე მასალა შთანთქავს ინფრაწითელ გამოსხივებას, რის შედეგადაც, ენერგიის კონსერვაციის კანონის მიხედვით, მიკრობოლომეტრის პიქსელის მგრძნობიარე უბანი (ერთი ფოტოდეტექტორი მატრიცაში) თბება. იცვლება მასალის შიდა ელექტრული გამტარობა და ეს ცვლილებები აღირიცხება. საბოლოო შედეგი არის ტემპერატურის სურათის მონოქრომული ან ფერადი ვიზუალიზაცია მოწყობილობის ეკრანზე. აღსანიშნავია, რომ ფერი, რომელშიც ტემპერატურის სურათი ნაჩვენებია ეკრანზე, მთლიანად დამოკიდებულია თერმული გამოსახულების მოწყობილობის პროგრამული ნაწილის მუშაობაზე.

სურათზე:მიკრობოლომეტრის მატრიცა (სენსორი) Ulis-ისგან

მიკრობოლომეტრის მატრიცების წარმოება ცოდნის ინტენსიური, მაღალტექნოლოგიური და ძვირადღირებული პროცესია. მსოფლიოში მხოლოდ რამდენიმე კომპანია და ქვეყანაა, რომლებსაც შეუძლიათ ასეთი წარმოების შენარჩუნება.

თერმული გამოსახულების სენსორების (მიკრობოლომეტრების) მწარმოებლები, სენსორების ხარისხის მარეგულირებელ დოკუმენტებში, ნებას რთავენ სენსორზე ყოფნას როგორც ცალკეული პიქსელების, ასევე მათი დაგროვების (კლასტერების), რომლებსაც აქვთ გადახრები გამომავალ სიგნალში ნორმალური მუშაობის დროს - ე.წ. "მკვდარი" ან "გატეხილი" პიქსელები . "მკვდარი" პიქსელები საერთოა ნებისმიერი მწარმოებლის სენსორებისთვის. მათი არსებობა აიხსნება სხვადასხვა გადახრით, რაც შეიძლება მოხდეს მიკრობოლომეტრის დამზადებისას, აგრეთვე უცხო მინარევების არსებობით მასალებში, საიდანაც მზადდება მგრძნობიარე ელემენტები. როდესაც თერმული გამოსახულების მოწყობილობა მუშაობს, პიქსელების საკუთარი ტემპერატურა იზრდება და პიქსელები, რომლებიც არასტაბილურია ტემპერატურის ზრდის მიმართ („გატეხილი“) იწყებენ სიგნალის გამომუშავებას, რომელიც შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს სიგნალისგან სწორად მოქმედი პიქსელებისგან. თერმული გამოსახულების მოწყობილობის ეკრანზე, ასეთი პიქსელები შეიძლება გამოჩნდეს თეთრი ან შავი წერტილების სახით (ცალკეული პიქსელების შემთხვევაში) ან სხვადასხვა კონფიგურაციის, ზომის (კლასტერების შემთხვევაში) და სიკაშკაშის (ძალიან ნათელი ან ძალიან მუქი) ლაქები. ასეთი პიქსელების არსებობა არანაირად არ მოქმედებს სენსორის ხანგრძლივობაზე და არ არის მისი პარამეტრების გაუარესების მიზეზი, რადგან ის მომავალში გამოიყენება. სინამდვილეში, ეს მხოლოდ გამოსახულების "კოსმეტიკური" დეფექტია.

თერმული გამოსახულების მწარმოებლები იყენებენ სხვადასხვა პროგრამულ ალგორითმს დეფექტური პიქსელებიდან სიგნალის დასამუშავებლად, რაც მათ საშუალებას აძლევს მინიმუმამდე დაიყვანონ მათი გავლენა გამოსახულების ხარისხსა და ხილვადობაზე. დამუშავების არსი არის დეფექტური პიქსელის სიგნალის შეცვლა მეზობელი (უახლოესი) ნორმალურად მოქმედი პიქსელის სიგნალით ან რამდენიმე მეზობელი პიქსელის საშუალო სიგნალით. ამ დამუშავების შედეგად, დეფექტური პიქსელები, როგორც წესი, თითქმის უხილავი ხდება გამოსახულებაში.

ზე გარკვეული პირობებიდაკვირვებით, ჯერ კიდევ შესაძლებელია გამოსწორებული დეფექტური პიქსელების (განსაკუთრებით კლასტერების) არსებობის დანახვა, მაგალითად, როდესაც საზღვარი თბილ და ცივ ობიექტებს შორის ხვდება თერმოგამოსახულების მოწყობილობის ხედვის ველში, და ამგვარად, როდესაც ეს ზღვარი ზუსტად ეცემა შორის დეფექტური პიქსელებისა და ჩვეულებრივ მოქმედი პიქსელების კლასტერი. როდესაც ეს პირობები ემთხვევა, დეფექტური პიქსელების გროვა ჩანს, როგორც ლაქა, რომელიც ანათებს თეთრ და მუქ ფერებში და ყველაზე მეტად წააგავს სურათზე სითხის წვეთს. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ასეთი ეფექტის არსებობა არ არის გაუმართავი თერმოგრაფიული მოწყობილობის ნიშანი.

ელექტრონული გადამამუშავებელი განყოფილება.როგორც წესი, ელექტრონული დამუშავების განყოფილება შედგება ერთი ან რამდენიმე დაფისგან (დამოკიდებულია მოწყობილობის განლაგებაზე), რომელზედაც განლაგებულია სპეციალიზებული მიკროსქემები, რომლებიც ამუშავებენ სენსორიდან წაკითხულ სიგნალს და შემდგომ გადასცემენ სიგნალს ეკრანზე, სადაც არის გამოსახულება. იქმნება დაკვირვებული უბნის ტემპერატურის განაწილება. მოწყობილობის ძირითადი კონტროლი განთავსებულია დაფებზე, ასევე დანერგილია ელექტრომომარაგების წრე, როგორც მთლიანი მოწყობილობისთვის, ასევე ცალკეული მიკროსქემებისთვის.

მიკროდისპლეი და ოკულარი.იმის გამო, რომ სანადირო თერმოგამომსახველების უმეტესობა იყენებს მიკროდისპლეებს, გამოსახულების დასაკვირვებლად გამოიყენება ოკულარი, რომელიც მუშაობს გამადიდებელი შუშის მსგავსად და საშუალებას გაძლევთ კომფორტულად ნახოთ გამოსახულება გადიდებით.

ყველაზე ხშირად გამოყენებული თხევადკრისტალური (LCD) დისპლეები არის გამჭვირვალე ტიპის (დისპლეის უკანა მხარე განათებულია სინათლის წყაროთ) ან OLED დისპლეები (გადაცემისას). ელექტრო დენიჩვენების მასალა იწყებს სინათლის გამოყოფას).

OLED დისპლეის გამოყენებას აქვს მრავალი უპირატესობა: მოწყობილობის მუშაობის უნარი დაბალ ტემპერატურაზე, გამოსახულების უფრო მაღალი სიკაშკაშე და კონტრასტი, უფრო მარტივი და საიმედო დიზაინი (არ არსებობს ეკრანის განათების წყარო, როგორც LCD დისპლეებში) . LCD და OLED დისპლეების გარდა, შეიძლება გამოყენებულ იქნას LCOS (თხევადი კრისტალი სილიკონზე) მიკროდისპლეები, რომლებიც წარმოადგენს ამრეკლავი ტიპის თხევადკრისტალური დისპლეის ტიპს.

თერმული გამოსახულების მოწყობილობების ძირითადი პარამეტრები

ᲛᲝᲛᲐᲢᲔᲑᲐ.მახასიათებელი გვიჩვენებს, რამდენჯერ არის მოწყობილობაში დაკვირვებული ობიექტის გამოსახულება უფრო დიდი ვიდრე ობიექტზე შეუიარაღებელი თვალით დაკვირვება. საზომი ერთეული - მრავალჯერადი (აღნიშვნა"x", მაგალითად, "2x" - "ორჯერ").

თერმული გამოსახულების მოწყობილობებისთვის ტიპიური გადიდების მნიშვნელობები მერყეობს 1x-დან 5x-მდე, რადგან ღამის მოწყობილობების მთავარი ამოცანაა ობიექტების აღმოჩენა და ამოცნობა დაბალ განათებასა და ცუდ პირობებში. ამინდის პირობები. თერმული გამოსახულების მოწყობილობებში გადიდების ზრდა იწვევს მოწყობილობის საერთო დიაფრაგმის მნიშვნელოვან შემცირებას, რის შედეგადაც ობიექტის გამოსახულება ნაკლებად კონტრასტული იქნება ფონთან მიმართებაში, ვიდრე მსგავს მოწყობილობაში უფრო დაბალი გადიდებით. დიაფრაგმის თანაფარდობის დაქვეითება გადიდების მატებასთან ერთად შეიძლება კომპენსირებული იყოს ლინზის მანათობელი დიამეტრის გაზრდით, მაგრამ ეს, თავის მხრივ, გამოიწვევს მოწყობილობის საერთო ზომებისა და წონის ზრდას და უფრო რთულ ოპტიკას, რაც ამცირებს მთლიან ხარისხს. ტარებადი მოწყობილობების გამოყენების სიმარტივე და მნიშვნელოვნად ზრდის თერმოგრაფიული მოწყობილობის ფასს. ეს განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია სკუპებისთვის, რადგან მომხმარებლებს დამატებით უწევთ იარაღი ხელში ეჭირათ. მაღალი გადიდებისას ასევე წარმოიქმნება სირთულეები დაკვირვების ობიექტის პოვნასა და თვალყურის დევნებაში, განსაკუთრებით თუ ობიექტი მოძრაობაშია, ვინაიდან გადიდების მატებასთან ერთად ხედვის არე მცირდება.

გადიდება განისაზღვრება ლინზისა და ოკულარის ფოკუსური მანძილით, აგრეთვე მასშტაბის კოეფიციენტით (K), რომელიც უდრის ეკრანისა და სენსორის ფიზიკური ზომების (დიაგონალების) თანაფარდობას:

სად:

ვშესახებ- ლინზების ფოკუსური სიგრძე

ვკარგი- თვალის ფოკუსური სიგრძე

ლთან- სენსორის დიაგონალის ზომა

ლდ- დიაგონალური ზომის ჩვენება.

დამოკიდებულებები:

რაც უფრო დიდია ლინზის ფოკუსური სიგრძე, ეკრანის ზომა, მით უფრო მეტი ზრდა.

რაც უფრო დიდია ოკულარული ფოკუსური სიგრძე, სენსორის ზომა, მით ზრდა ნაკლებია.

მხედველობის ხაზი.ახასიათებს იმ სივრცის ზომას, რომლის ერთდროულად ნახვაც შესაძლებელია მოწყობილობის მეშვეობით. როგორც წესი, მოწყობილობების პარამეტრებში ხედვის ველი მითითებულია გრადუსით (ქვემოთ ფიგურაში ხედვის ველის კუთხე მითითებულია როგორც 2Ѡ) ან მეტრებში კონკრეტული მანძილით (L) დაკვირვების ობიექტამდე (ხაზოვანი ნახატზე ხედვის ველი მითითებულია როგორც A).

ციფრული ღამის ხედვის მოწყობილობებისა და თერმული გამოსახულების მოწყობილობების ხედვის ველი განისაზღვრება ლინზის ფოკუსით (ფობ) და სენსორის ფიზიკური ზომით (B). როგორც წესი, სიგანე (ჰორიზონტალური ზომა) მიიღება როგორც სენსორის ზომა ხედვის ველის გაანგარიშებისას, რის შედეგადაც ხდება ჰორიზონტალური კუთხოვანი ხედვის ველი:

თუ იცით სენსორის ზომა ვერტიკალურად (სიმაღლე) და დიაგონალურად, ასევე შეგიძლიათ გამოთვალოთ მოწყობილობის ხედვის ველი ვერტიკალურად ან დიაგონალურად.

დამოკიდებულება:

რაც უფრო დიდია სენსორის ზომა ან რაც უფრო მცირეა ლინზის ფოკუსი, მით უფროუფრო დიდი ხედვის ველი.

რაც უფრო დიდია მოწყობილობის ხედვის ველი, მით უფრო კომფორტულია ობიექტებზე დაკვირვება - არ არის საჭირო მოწყობილობის მუდმივად გადაადგილება საინტერესო სივრცის სანახავად.

მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ხედვის ველი გადიდების უკუპროპორციულია - მოწყობილობის გადიდების მატებასთან ერთად მცირდება მისი ხედვის ველი. ეს არის ასევე ერთ-ერთი მიზეზი იმისა, რომ ინფრაწითელი სისტემები (კერძოდ, თერმული გამოსახულება) მაღალი გადიდების არ არის წარმოებული. ამავდროულად, თქვენ უნდა გესმოდეთ, რომ ხედვის ველის ზრდასთან ერთად, აღმოჩენისა და ამოცნობის მანძილი შემცირდება.

კადრების განახლების სიჩქარე.თერმოგრაფიული მოწყობილობის ერთ-ერთი მთავარი ტექნიკური მახასიათებელია კადრების განახლების სიჩქარე. მომხმარებლის თვალსაზრისით, ეს არის ეკრანზე ნაჩვენები კადრების რაოდენობა ერთი წამის განმავლობაში. რაც უფრო მაღალია კადრის განახლების სიჩქარე, მით ნაკლებად შესამჩნევი იქნება თერმოგრაფიული მოწყობილობის მიერ წარმოქმნილი გამოსახულების „დაყოვნება“ რეალურ სცენასთან მიმართებაში. ამრიგად, დინამიურ სცენებზე დაკვირვებისას მოწყობილობით, რომლის განახლების სიხშირეა 9 კადრი წამში, გამოსახულება შეიძლება ბუნდოვანი გამოჩნდეს, ხოლო მოძრავი ობიექტების მოძრაობები შეიძლება დაგვიანებული იყოს, „ხერხემით“. პირიქით, რაც უფრო მაღალია კადრის განახლების სიჩქარე, მით უფრო გლუვი იქნება დინამიური სცენების ჩვენება.

ნებართვა. ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ რეზოლუციაზე.

გარჩევადობა განისაზღვრება მოწყობილობის, სენსორის, დისპლეის ოპტიკური ელემენტების პარამეტრებით, მოწყობილობაში დანერგილი მიკროსქემის გადაწყვეტილებების ხარისხით, ასევე გამოყენებული სიგნალის დამუშავების ალგორითმებით. თერმოგრაფიული მოწყობილობის გარჩევადობა (რეზოლუცია) არის კომპლექსური მაჩვენებელი, რომლის კომპონენტებია ტემპერატურა და სივრცითი გარჩევადობა. მოდით შევხედოთ თითოეულ ამ კომპონენტს ცალკე.

ტემპერატურის გარჩევადობა(მგრძნობელობა; მინიმალური შესამჩნევი ტემპერატურის სხვაობა) არის დაკვირვების ობიექტის სიგნალის სასაზღვრო თანაფარდობა ფონის სიგნალთან, თერმოგრაფიული კამერის მგრძნობიარე ელემენტის (სენსორის) ხმაურის გათვალისწინებით. მაღალი ტემპერატურის გარჩევადობა ნიშნავს, რომ თერმული გამოსახულების მოწყობილობას შეეძლება აჩვენოს გარკვეული ტემპერატურის ობიექტი მსგავსი ტემპერატურის ფონზე და რაც უფრო მცირეა განსხვავება ობიექტისა და ფონს შორის, მით უფრო მაღალია ტემპერატურის გარჩევადობა.

სივრცითი გარჩევადობაახასიათებს მოწყობილობის უნარს, ცალ-ცალკე გამოსახოს ორი მჭიდროდ დაშორებული წერტილი ან ხაზი. IN ტექნიკური მახასიათებლებიმოწყობილობა, ეს პარამეტრი შეიძლება დაიწეროს როგორც "გარჩევადობა", "გარჩევადობის ლიმიტი", "მაქსიმალური გარჩევადობა", რაც, პრინციპში, იგივეა.

ყველაზე ხშირად, მოწყობილობის გარჩევადობა ხასიათდება მიკრობოლომეტრის სივრცითი გარჩევადობით, რადგან მოწყობილობის ოპტიკურ კომპონენტებს ჩვეულებრივ აქვთ გარჩევადობის ზღვარი.

როგორც წესი, გარჩევადობა მითითებულია შტრიხებით (ხაზებით) მილიმეტრზე, მაგრამ ასევე შეიძლება მითითებული იყოს კუთხოვანი ერთეულებით (წამი ან წუთი).

რაც უფრო მაღალია გარჩევადობის მნიშვნელობა შტრიხებში (ხაზები) მილიმეტრზე და რაც უფრო დაბალია გარჩევადობა კუთხურ მნიშვნელობებში, მით უფრო მაღალია გარჩევადობა. რაც უფრო მაღალია მოწყობილობის გარჩევადობა, მით უფრო ნათელ სურათს ხედავს დამკვირვებელი.

თერმოგამომსახველების გარჩევადობის გასაზომად გამოიყენება სპეციალური მოწყობილობა - კოლიმატორი, რომელიც ქმნის სპეციალური საცდელი ობიექტის - ხაზის თერმული სამიზნის სიმულირებულ გამოსახულებას. მოწყობილობის საშუალებით ტესტის ობიექტის გამოსახულების შესწავლით, ადამიანი განსჯის თერმული გამოსახულების გარჩევადობაზე - რაც უფრო მცირეა სამყაროს დარტყმები ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად, მით უფრო მაღალია მოწყობილობის გარჩევადობა.

სურათი:თერმული სამყაროს სხვადასხვა ვარიანტები (ნახვა თერმოგრაფიული მოწყობილობის მეშვეობით)

მოწყობილობის გარჩევადობა დამოკიდებულია ლინზისა და თვალის გარჩევადობაზე. ობიექტივი ქმნის დაკვირვების ობიექტის გამოსახულებას სენსორულ სიბრტყეში და თუ ლინზის გარჩევადობა არასაკმარისია, მოწყობილობის გარჩევადობის შემდგომი გაუმჯობესება შეუძლებელია. ანალოგიურად, დაბალი ხარისხის ოკულარმა შეიძლება „გააფუჭოს“ ეკრანზე მოწყობილობის კომპონენტების მიერ წარმოქმნილი ყველაზე ნათელი გამოსახულება.

მოწყობილობის გარჩევადობა ასევე დამოკიდებულია დისპლეის პარამეტრებზე, რომელზედაც იქმნება სურათი. როგორც სენსორის შემთხვევაში, განმსაზღვრელი ფაქტორია ეკრანის გარჩევადობა (პიქსელების რაოდენობა) და მათი ზომა. ეკრანზე პიქსელების სიმკვრივე ხასიათდება ისეთი ინდიკატორით, როგორიც არის PPI (მოკლედ "პიქსელები თითო ინჩზე") - ეს არის ინდიკატორი, რომელიც მიუთითებს პიქსელების რაოდენობაზე თითო ინჩი ფართობზე.

სურათის პირდაპირი გადაცემის შემთხვევაში (სკალირების გარეშე) სენსორიდან ეკრანზე, ორივეს გარჩევადობა უნდა იყოს იგივე. ამ შემთხვევაში, აღმოიფხვრება მოწყობილობის გარჩევადობის დაქვეითება (თუ ეკრანის გარჩევადობა სენსორის გარჩევადობაზე დაბალია) ან ძვირადღირებული დისპლეის გაუმართლებელი გამოყენება (თუ ეკრანის გარჩევადობა სენსორზე მაღალია).

სენსორის პარამეტრები დიდ გავლენას ახდენს მოწყობილობის გარჩევადობაზე. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის ბოლომეტრის გარჩევადობა - პიქსელების საერთო რაოდენობა (ჩვეულებრივ, მითითებულია, როგორც პიქსელების პროდუქტი ტერმინში და სვეტში) და პიქსელის ზომა. ეს ორი კრიტერიუმი იძლევა რეზოლუციის ძირითად შეფასებას.

დამოკიდებულება:

რაც უფრო დიდია პიქსელების რაოდენობა და რაც უფრო მცირეა მათი ზომა, მით მეტიარეზოლუცია.

ეს განცხადება მართალია იგივე ფიზიკური ზომისთვისსენსორები. სენსორი პიქსელის სიმკვრივით ერთეულ ფართობზეუფრო მეტიც, მას ასევე აქვს უფრო დიდი გარჩევადობა.

თერმული გამოსახულების მოწყობილობებს ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ სხვადასხვა ალგორითმები სასარგებლო სიგნალის დასამუშავებლად, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს მოწყობილობის საერთო გარჩევადობაზე. Პირველ რიგში ჩვენ ვსაუბრობთ„ციფრული მასშტაბირების“ შესახებ, როდესაც მატრიცის მიერ წარმოქმნილი სურათი ციფრულად მუშავდება და გარკვეული გადიდებით „გადადის“ ეკრანზე. ამ შემთხვევაში, მოწყობილობის საერთო გარჩევადობა მცირდება. მსგავსი ეფექტი შეიძლება შეინიშნოს ციფრული კამერებიციფრული მასშტაბირების ფუნქციის გამოყენებისას.

ზემოხსენებულ ფაქტორებთან ერთად, აუცილებელია აღინიშნოს კიდევ რამდენიმე, რამაც შეიძლება შეამციროს მოწყობილობის გარჩევადობა. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის სხვადასხვა სახის "ხმაური", რომელიც ამახინჯებს სასარგებლო სიგნალს და საბოლოოდ აუარესებს გამოსახულების ხარისხს. თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ შემდეგი ტიპებიხმაური:

მუქი სიგნალის ხმაური. ამ ხმაურის მთავარი მიზეზი არის თერმიონული ელექტრონის გამოსხივება (ელექტრონების სპონტანური გამოსხივება სენსორული მასალის გახურების შედეგად). რაც უფრო დაბალია ტემპერატურა, მით უფრო დაბალია ბნელი სიგნალი, ე.ი. ნაკლები ხმაური სწორედ ამ ხმაურის აღმოსაფხვრელად გამოიყენება ჩამკეტი (კარავი) და მიკრობოლომეტრის დაკალიბრება.

წაიკითხეთ ხმაური. როდესაც სენსორის პიქსელში შენახული სიგნალი გამოდის სენსორიდან, გარდაიქმნება ძაბვაში და გაძლიერდება, დამატებითი ხმაური, რომელსაც ეწოდება ამოკითხვის ხმაური, შედის თითოეულ ელემენტში. ხმაურთან საბრძოლველად გამოიყენება სხვადასხვა პროგრამული გამოსახულების დამუშავების ალგორითმები, რომლებსაც ხშირად უწოდებენ ხმაურის შემცირების ალგორითმს.

ხმაურის გარდა, გარჩევადობა შეიძლება მნიშვნელოვნად შემცირდეს ჩარევით, რაც წარმოიქმნება მოწყობილობის განლაგების შეცდომების გამო (ბეჭდური მიკროსქემის დაფის და დამაკავშირებელი მავთულის, კაბელების შედარებითი პოზიცია მოწყობილობის შიგნით) ან დაბეჭდილი მარშრუტიზაციის შეცდომების გამო. მიკროსქემის დაფები (გამტარი ტრასების შედარებითი პოზიცია, დამცავი ფენების არსებობა და ხარისხი). ასევე, მოწყობილობის ელექტრულ წრეში შეცდომებმა, რადიო ელემენტების არასწორმა შერჩევამ სხვადასხვა ფილტრების განსახორციელებლად და მოწყობილობის ელექტრული სქემების ჩართვაში მიწოდებამ შეიძლება გამოიწვიოს ჩარევა. ამიტომ განვითარება ელექტრული დიაგრამები, წერა პროგრამული უზრუნველყოფასიგნალის დამუშავება და დაფის მარშრუტირება მნიშვნელოვანი და რთული ამოცანებია თერმული გამოსახულების მოწყობილობების დიზაინში.

დაკვირვების დიაპაზონი.

თერმული გამოსახულების მოწყობილობის გამოყენებით ობიექტზე დაკვირვების დიაპაზონი დამოკიდებულია დიდი რაოდენობით შიდა ფაქტორების კომბინაციაზე (სენსორის პარამეტრები, მოწყობილობის ოპტიკური და ელექტრონული ნაწილები) და გარე პირობები(დაკვირვებული ობიექტის სხვადასხვა მახასიათებლები, ფონი, ატმოსფეროს სისუფთავე და ა.შ.).

დაკვირვების დიაპაზონის აღწერის ყველაზე გამოსადეგი მიდგომაა მისი დაყოფა, რომელიც დეტალურად არის აღწერილი სხვადასხვა წყაროებში, აღმოჩენის, ამოცნობისა და იდენტიფიკაციის დიაპაზონებად ე.წ. ჯონსონის კრიტერიუმი, რომლის მიხედვითაც დაკვირვების დიაპაზონი პირდაპირ კავშირშია თერმოგამოსახულების მოწყობილობის ტემპერატურასა და სივრცულ გარჩევადობასთან.

ამისთვის შემდგომი განვითარებათემა მოითხოვს დაკვირვების ობიექტის კრიტიკული ზომის კონცეფციის დანერგვას. კრიტიკულად მიჩნეულია იმ ზომის გათვალისწინება, რომლის გასწვრივაც ობიექტის გამოსახულება ანალიზდება მისი დამახასიათებელი გეომეტრიული მახასიათებლების დასადგენად. ობიექტის მინიმალური ხილული ზომა, რომლის გასწვრივაც ტარდება ანალიზი, ხშირად აღიქმება კრიტიკულად. მაგალითად, გარეული ღორისთვის ან შველისთვის კრიტიკულ ზომად შეიძლება ჩაითვალოს სხეულის სიმაღლე, ადამიანისთვის - სიმაღლე.

დიაპაზონი, რომლის დროსაც გარკვეული დაკვირვების ობიექტის კრიტიკული ზომა ჯდება თერმოგამომსახველი სენსორის 2 ან მეტ პიქსელში, ითვლება გამოვლენის დიაპაზონი. აღმოჩენის ფაქტი უბრალოდ აჩვენებს ამ ობიექტის არსებობას გარკვეულ დიაპაზონში, მაგრამ არ იძლევა წარმოდგენას მის მახასიათებლებზე (არ გვაძლევს იმის თქმის საშუალებას, თუ რა სახის ობიექტია).

ფაქტი აღიარებაობიექტი, აღიარებულია ობიექტის ტიპის განსაზღვრის უნარი. ეს ნიშნავს, რომ დამკვირვებელს შეუძლია გაარკვიოს რას აკვირდება ამ მომენტში- ადამიანი, ცხოველი, მანქანა და ასე შემდეგ. ზოგადად მიღებულია, რომ ამოცნობა შესაძლებელია იმ პირობით, რომ ობიექტის კრიტიკული ზომა შეესაბამება სენსორის მინიმუმ 6 პიქსელს.

სანადირო გამოყენების თვალსაზრისით ყველაზე დიდი პრაქტიკული სარგებლობაა საიდენტიფიკაციო დიაპაზონი. იდენტიფიკაცია ნიშნავს, რომ დამკვირვებელს შეუძლია შეაფასოს არა მხოლოდ ობიექტის ტიპი, არამედ გაიგოს მისი დამახასიათებელი ნიშნები (მაგალითად, მამალი ღორი 1,2 მ სიგრძისა და 0,7 მ სიმაღლის). ამ პირობის დასაკმაყოფილებლად, ობიექტის კრიტიკული ზომა უნდა იყოს გადახურული მინიმუმ 12 სენსორის პიქსელით.

მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, რომ ყველა ამ შემთხვევაში საუბარია მოცემული დონის ობიექტის აღმოჩენის, ამოცნობის ან ამოცნობის 50%-იან ალბათობაზე. რაც უფრო მეტი პიქსელი ფარავს ობიექტის კრიტიკულ ზომას, მით უფრო მაღალია გამოვლენის, ამოცნობის ან იდენტიფიკაციის ალბათობა.

გასვლა მოსწავლეთა მოცილება- ეს არის მანძილი ბოლო ოკულარული ლინზის გარე ზედაპირიდან დამკვირვებლის თვალის გუგის სიბრტყემდე, რომელზეც დაკვირვებული სურათი იქნება ყველაზე ოპტიმალური (მაქსიმალური ხედვის ველი, მინიმალური დამახინჯება). ეს პარამეტრი ყველაზე მნიშვნელოვანია იმ სკოპებისთვის, რომლებშიც თვალის რელიეფი უნდა იყოს მინიმუმ 50 მმ (ოპტიმალურად 80-100 მმ). ასეთი დიდი თვალის რელიეფი აუცილებელია იმისათვის, რომ მსროლელი არ დაზიანდეს სკოპის ოკულარით უკუცემის დროს. როგორც წესი, NVG-ებისთვის და თერმოგამომსახველებისთვის თვალის რელიეფი უდრის თვალის კაფის სიგრძეს, რაც აუცილებელია ღამით ეკრანის ბზინვარების დასაფარად.

თერმული გამოსახულების მოწყობილობების სენსორის კალიბრაცია

თერმული გამოსახულების მოწყობილობის კალიბრაცია იყოფა ქარხნულ და მომხმარებლის კალიბრაციად. Საწარმოო პროცესითერმული გამოსახულების მოწყობილობა გაუცივებელ სენსორებზე მოითხოვს მოწყობილობის ქარხნულ დაკალიბრებას (ლინზა-სენსორის წყვილი) სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებით.

შეგიძლიათ გაეცნოთ PULSAR თერმოგამოსახულებების ახალ მოდელებს და გააკეთოთ ინფორმირებული არჩევანი.