Неохлаждаемые тепловизионные LWIR камеры
Введение
Тепловизионная камера (тепловизор) представляет собой устройство, которое формирует двумерное тепловое изображение посредством приёма и обработки собственного теплового (инфракрасного) излучения объектов. Основным элементом тепловизора является детектор теплового излучения – болометр.
Особенность тепловизора состоит в том, что для регистрации окружающего мира ему не нужно освещение, так как он работает с собственным тепловым (инфракрасным) излучением предметов и видит их в полной темноте.
В основном на Земле спектральная частота нагретых объектов находится в диапазоне от 3 мкм до 15 мкм. Тепловое излучение этих объектов доминирует над отраженными ими излучениями в этом спектральном диапазоне, потому что излучение, излучаемое солнцем, луной, звездами и стандартными искусственными источниками света слабее спектральной длины волны более 3 мкм. В диапазоне 1-15 мкм имеется три «окна прозрачности»: 1-3 мкм (отраженный инфракрасный), 3-5 мкм и 8-12 мкм (тепловой инфракрасный). Поэтому существуют три основных типа тепловизионных камер: коротковолновые (SW), работающие в диапазоне спектра 1-3 мкм, средневолновые (MW), находящейся в диапазоне спектра 3-5 мкм и длинноволновые (LW), находящейся в диапазоне спектра 8-12 мкм.
Ниже представлены спектры электромагнитного излучения видимого и ИК диапазонов:
Охлаждаемые и неохлаждаемые тепловизоры
Современные тепловизоры имеют два типа матричных приемников излучения – охлаждаемые и неохлаждаемые.
В охлаждаемых тепловизорах матрица помещена в герметичный вакуумный корпус с криогенной установкой. Чувствительность таких матриц очень высока, вплоть до регистрации единичных фотонов. Охлаждаемые детекторы используются в стационарных и переносных наблюдательных приборах дальнего действия, а также в стационарных измерительных камерах, которые предназначены для научных исследований и медицинской диагностики.
Данные тепловизоры позволяют обнаруживать человека на расстояниях до нескольких километров. Чаще всего они применяются для наблюдения за протяжёнными стратегическими территориями, например, акваториями портов, береговой линией, пограничной зоной и т.д.
Недостатком тепловизоров с охлаждаемыми матрицами является ограниченный ресурс работы, необходимость обслуживания и высокая стоимость.
Тепловизионные камеры, выполненные на основе неохлаждаемых матриц, отличаются более компактными размерами и значительно меньшей стоимостью. Недостатком неохлаждаемой матрицы является чувствительность (обладает меньшей чувствительностью по сравнению с охлаждаемой).
Неохлаждаемые тепловизоры имеют широкое применение для различных задач: средства коммуникации, системы охраны, разведки и наблюдения, мониторинг окружающей среды, технологические комплексы и многое другое.
В зависимости от назначения и использования тепловизионных систем их можно разделить на обнаружительные и измерительные.
Обнаружительные тепловизионные системы используются охранными и силовыми структурами, во время спасательных операций, а также в военных целях для наблюдения за полем боя в темноте или в сложных атмосферных условиях.
Измерительные тепловизионные камеры используются в гражданских целях в научных изысканиях и промышленности для бесконтактного измерения распределения температуры на поверхности тестируемых объектов
Неохлаждаемые длинноволновые тепловизоры
Использование инфракрасной оптической матрицы с высоким разрешением открывает большой спектр возможностей для применения оборудования. Чаще всего устройства приобретаются для применения в стационарных или мобильных наблюдательных системах. Независимость от условий освещённости позволяет тепловизионным камерам полностью игнорировать непогоду, темноту и другие факторы, ухудшающие обзор.
Тепловизионные камеры работают в спектральном диапазоне 8-14 мкм (LWIR) и могут быть оснащены как моторизованными, так и атермальными объективами.
Компания ООО “Лазерные компоненты” имеет широкий ассортимент тепловизионных LWIR камер со своими уникальными свойствами, отвечающие ведущим требованиям к качеству и надежности, которые удовлетворят потребности пользователей.
Наблюдательная тепловизионная камера DLD - J
DLD - J – наблюдательная тепловизионная камера, применяемая для обнаружения объектов, температура которых отличается от температуры окружающей среды. Камера оснащена чувствительным неохлаждаемым тепловизионным детектором и может использоваться как самостоятельно, так и в составе различных систем визуального наблюдения.
Основные преимущества:
- Чувствительный детектор 640 х 480 или 384 х 288 пикселей;
- Определение движущихся объектов и очагов возгорания;
- Возможность анализа полученных изображений;
- Доступны различные ИК-объективы;
- Поддержка протокола обмена данными PoE/ONVIF.
Основные характеристики
| Тип ИК-детектора | неохлаждаемый FPA-микроболометр |
| Разрешение, пиксели | 384 х 288/640 х 480 |
| Размер пикселя, мкм | 25/17 |
| Спектральный диапазон, мкм | Aug-14 |
| Доступные объективы, мм | 9, 18, 37, 50 |
| Фокус | постоянный (атермальный объектив) |
| Частота, Гц | 50/60 |
| Полярность | белый горячий / чёрный горячий |
| Электронное увеличение | х1 / х2 / х3 / х4 |
| Протоколы передачи данных | TCP/IP, ICMP, HTTP, FTP, DHCP, |
| DNS, RTP, RTSP, RTCP, NTP | |
| Рабочий диапазон температур, °С | от -20 до +50 (от -40 до +60 – опция) |
| Температура хранения, °С | от -45 до +70 |
| Напряжение, В | 12 (постоянный ток) |
| Мощность, Вт | 10 |
| Степень защиты | IP 66 |
| Габариты, мм | 100 х 99,2 х 323 |
Неохлаждаемая тепловизионная камера ТН-75
«ТН-75» - компактный тепловизионный модуль с неохлаждаемым детектором разрешением 640 × 512 пикселей и размером пикселя 17 мкм, с фиксированным объективом 75 мм. Работает в спектральном диапазоне 8-14 мкм с частотой кадров 50 Гц. На данную камеру могут быть установлены различные ИК объективы с фиксированным фокусным расстоянием (4 / 9 / 13 /19 / 25 / 45 / 75 / 100 мм)
Основные характеристики
| Параметры | Значения |
| Характеристики детектора | |
| Тип ИК детектора | Неохлаждаемый микроболометр на оксиде ванадия (VОx) |
| Спектральный диапазон, мкм | 8-14 |
| Разрешение, пиксели | 640 х 512 (384 х 288 - опция) |
| Размер пикселя, мкм | 17 |
| Частота кадров, Гц | 50 (PAL) / 60 (NTSC) |
| Чувствительность (NETD), мК | 40 |
| Временная константа, мс | < 10 |
| Характеристики изображения | |
| Псевдо-цвет и полярность | 8 цветов, чёрный горячий/белый горячий |
| Цифровой видеовыход, бит | 14 (без обработки) / 8 (ВТ656) / sdi (576i) |
| Выходная частота, Гц | 25 (PAL) / 30 (NTSC) |
| Функции обработки изображения | коррекция фона, перекрёстный курсор, регулируемая яркость и контрастность, масштабирование, зеркальное отражение, сброс параметров системы |
| Цифровое увеличение | 2х / 4х |
| Общие характеристики | |
| Время пуска, с | < 6 |
| Затвор | с коррекцией шага |
| Интерфейс | RS 232 |
| Рабочее напряжение, В | 5-12 (постоянный ток) |
| Защита от перегрузки | есть |
| Мощность, Вт | ≤1,6 |
| Доступные объективы, мм | 4 / 9 / 13 /19 / 25 / 45 / 75 / 100 |
| Габариты, мм | 41 х 41 х 47,6 (без объектива) |
| Масса, г | ≤139 (без объектива) |
| Рабочий диапазон температур, °С | от -40 до +65 |
| Температура хранения, °С | от -45 до +85 |
Тестовые испытания на полигоне
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Неохлаждаемая тепловизионная камера ТН-225
«ТН-225» - компактный тепловизионный модуль с неохлаждаемым детектором разрешением 640 × 512 пикселей и размером пикселя 17 мкм, работает в спектральном диапазоне 8-14 мкм с частотой кадров 50 Гц. Объектив данной камеры имеет функцию автоматической фокусировки и непрерывное оптическое масштабирование, что позволяет получить высокое качество изображения объектов на близких и средних дистанциях.
Основные характеристики
| Параметры | Значения | |
| Поле зрение | Узкое | Широкое |
| Фокусное расстояние, мм | 25 | 225 |
| Горизонтальное поле зрения, ° | 25,2 | 2,7 |
| Диафрагменное число | F 0,95 | F 1, 5 |
| Тип детектора | Неохлаждаемый микроболометр на основе оксида ванадия (VOx) | |
| Механизм фокусировки | ручной / автоматический | |
| Разрешение, пиксели | 640х512 | |
| Размер пикселя, мкм | 17 | |
| Спектральный диапазон, мкм | 8-14 | |
| Чувствительность (NETD), мК | 40 | |
| Цифровое увеличение | 2Х, 4Х | |
| Напряжение, В | 12 (постоянный ток) | |
| Потребляемая мощность, Вт | менее 5 | |
| Интерфейс управления | RS232 | |
| Видеовыход | SDI / CVBS / BT656 | |
| Рабочий диапазон температур, °С | от -40 до +60 | |
| Температура хранения, °С | от -45 до +65 | |
Тестовые испытания на полигоне
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Неохлаждаемая тепловизионная камера ZE1920
«ZE1920» - компактная неохлаждаемая мегапиксельная тепловизионная камера, работающая в длинноволновом инфракрасном диапазоне, которая оснащается объективом с переключаемым фокусным расстоянием. Данный прибор может использоваться в системах как ручного, так и автоматического мониторинга, а также устанавливаться на любые транспортные средства и беспилотные носители.
Основные преимущества
- Разрешение матрицы 1920 х 1080 (шаг пикселя - 15мкм);
- Частота кадров 50Гц в режиме реального времени;
- Вывод изображения в формате HDMI HD;
- Компактный размер, малый вес и низкое энергопотребление;
- Объектив с тремя фокусными расстояниями - 23мм, 45мм и 90мм;
- Широкий диапазон рабочих температур (от -40°C до +60°C);
- Функция тревожной сигнализации по настаиваемым параметрам;
- Непрерывный зум 1х - 8х при отсутствии мозаичности изображения.
Основные характеристики
| Тип ИК детектора | неохлаждаемый микроболометр FPA |
| Разрешение, пиксели | 1920 × 1080 |
| Шаг пикселя, мкм | 15 |
| Частота кадров, Гц | 50 |
| Спектральный диапазон, мкм | 8-14 |
| Чувствительность (NETD), мК | ≤ 60 |
| Регулировка яркости и контраста | ручная и автоматическая |
| Цветовая палитра | 14 видов + цветовая инверсия |
| Цифровое увеличение | 1х - 8х (длина шага - 0,1х) |
| Коррекция неравномерности | ручная калибровка, автоматическая калибровка после включения питания, временная калибровка с установкой продолжительности синхронизации |
| Обработка изображения | Цифровое повышение детализации DDE |
| Поворот изображения | верх/низ; влево/вправо; зеркальное отражение |
| Сохранение фото | SD-карта (в формате bmp) |
| Экранное меню | есть |
| Язык меню | китайский / английский |
| Время отклика тревожной сигнализации, с | ≤ 0,2 (устанавливаемый порог тревоги по градациям серого) |
| Фокусное расстояние, мм | 23 / 45 / 90 |
| Поле зрения, ° | 72×40 / 36×20 / 18×10 |
| Диафрагменное число | F 1.0 |
| Управление моторизованным объективом | одноканальное (6-12В, постоянный ток) |
| Протокол управления объективом | Pelco-D |
| Время автофокусировки, с | ≤ 5 |
| Рабочее напряжение, В | 12 (9-28, постоянный ток) |
| Защитные функции | защита от перенапряжения, пониженного напряжения и обратного подключения |
| Видеоинтерфейс | HDMI, LVCMOS(16 бит,RAW/YUV422), MIPI CSI-2(16 бит,RAW/YUV422) |
| Интерфейс вывода данных | RS422, RS232 (3,3В), USB |
| Управляемые параметры | фокусировка, масштабирование, электронное усиление, переключение цветовой шкалы, переключение полярности, настройка яркости и усиления |
| Аппаратный интерфейс | разъём с фиксатором |
| Установочный интерфейс | 6 винтов М2*0,4 / 1/4"-20-UNC (штатив) |
| Габаритные размеры, мм | 82 × 93 × 48 |
| Диапазон рабочих температур, °C | от -40 до +60 |
| Температура хранения, °C | от -45 до +70 |
| Ударопрочность и виброустойчивость | в соответствии с требованиями категории II стандарта GB/T15211 |
Заключение
Неохлаждаемые тепловизионные камеры успешно справляются с задачами по обеспечению безопасности различных объектов. Низкая стоимость по сравнению с охлаждаемыми тепловизорами, а также меньшие размеры и энергопотребление обеспечили этим устройствам прочную нишу на рынке охранных систем.
В зависимости от необходимых целей и задач можно подобрать подходящую неохлаждаемую тепловизионную камеру у нас на сайте в разделе Камеры LWIR. Купить или проконсультироваться можно более подробно, отправив заявку или позвонив по указанному номеру телефона. Наши менеджеры и инженеры помогут выбрать подходящую модель, а также предоставить информацию по срокам поставки, стоимости и техническим характеристикам продукции.
