دوربین دید در شب تطبیق پذیر (هوشمند)

در صنعت دوربین مدار بسته و یا دوربین های تحت شبکه وجود دوربین دید در شب به یک امر جا افتاده بدل شده است. در میان این دو دسته دوربین و البته دوربین های HD یا HDSDI دوربین های آنالوگ به واسطه ی استفاده از سنسور نوری CCD که به نسبت به دوربین های تحت شبکه که عموما از سنسورهای نوری CMOS بهره می برند در رنج نروی کم تری تصویر ارائه می دهد و در نتیجه برد IR بهتری را در اختیار کاربر قرار می دهند، علت استفاده ی دوربین های تحت شبکه از سنسور های نوری CMOS  نیز دلایل برتری کیفی آنان در بسیاری از المان های دیگر و همخوانی با نیازمندی های دوربین تحت شبکه محسوب می شود. به هر رودر هر دو حالت دوربین دید در شب چه در قالب دوربین بولت (BULLET CAMERA) چه در قالب های دیگر دوربین دید درشب هیچ گاه تصویر مطلوب و شفافی از منظره ی مورد رصد به دست نمی دهند. علت این امر را می توان در تابش IR جست و جو کرد، در وضعیت دید در شب دوربین در واقع با گرفتن بازتاب اشعه ی IR موفق به ثبت تصاویر می شود. در چنین حالتی بسته به فاصله جسم مورد نظر نسبت به اشعه IR بازتاب از شدت و ضعف برخوردار می شود و در نتیجه برخی از نقاط بیش از حد اشعه دیده و برخی نقاط عادی، در نتیجه تصویر یکدست و واضح آن هم با توجه به رنگ بندی سیاه سفید تصویر دوربین دید در شب به دست نخواهد آمد. پاسخ فنی در این حالت دید در شب هوشمند خواهد بود.

کاربردهای دوربین حرارتی

دوربینهای حرارتی در جاهای مختلف اعم از صنعتی یا غیر صنعتی ، نظامی و یا غیر نظامی کاربرد دارند که به تعدادی از آنها اشاره می کنیم :

 

1- کاربرد صنعتی، که می توان موارد زیر را نام برد :

 

• کنترل تهیه محصولات
• آزمایش بدون مخرب
• بازرسی و دیدن کابلهای فشار قوی داخلی

 

پارامترهای مهم در یک تصویر بردار حرارتی

همانطور که گفته شد سیستمهای تصویر بردار حرارتی دارای نسلهای مختلف بوده و هر نسل پارامترهای مخصوص به خود را دارد که در طراحی استفاده می شود . پارامترهایی در عملکرد سیستمها مشترک بوده و نتیجة آنها برای کاربر مهم است . از مهمترین مشخصه های دوربین حرارتی می توان به موارد ذیل اشاره نمود :

 

1- MRTD ) Minimum Resolvable Temperature Difference )

پاسخ سیستم تصویر بردار حرارتی به حساسیت و قدرت تفکیک مکانی بستگی دارد . برای بررسی کیفیت تصویر از حیث حساسیت و قدرت تفکیک و وابستگی و تعامل بین این دو پارامتر ، پارامتری بنام MRTD  تعریف می شود . یعنی پایین ترین اختلاف دمای جسم سیاه هدف نسبت به پس زمینه که توسط سیستم قابل اندازه گیری است . MRTD از یک طرف محدود به حساسیت سیستم است ، یعنی وقتی اختلاف دما کمتر از یک حداقل باشد ، جسم قابل تشخیص نیست . بطور خلاصه می توان گفت که مشخصه MRTD دوربین است که تعیین می کند در هر فرکانس ( فرکانس فضایی - Rayliegh Critrion ) حداقل چه حساسیتی ( یا اختلاف دمایی ) لازم است .

 

اجزاء سیستم تصویر بردار حرارتی

سیستم تصویر بردار حرارتی از چهار قسمت عمده تشکیل شده است که به شرح ذیل می باشند :

 

1. سیستم اپتیک جمع کننده  (Objective ) :

 وظیفه این قسمت جمع آوری تابش حرارتی جسم و کانونی نمودن آن در یک نقطه و ایجاد یک تصویر حرارتی از جسم   می باشد . مجموعه شیئی یک دوربین حرارتی نیز همانند دوربینهای دید در شب از چند عدسی و آیینه تشکیل شده اما جنس آنها متفاوت می باشد . در این دوربینها از موادی استفاده می شود که در برابر تابش مادون قرمز شفاف باشند . ( مانند : ژرمانیوم و سیلیکون )

 

نحوه کار دوربین های حرارتی

سیستمهای تصویر بردار حرارتی ( Thermal Imaging System )

سیستمهای تصویر بردار حرارتی که تحت عنوان FLIR  نیز نامیده می شوند ، سیستمهای غیر فعال ( Passive ) می باشند ، که در ناحیه مادون قرمز میانی ( Infrared Radiation  ) و بلند طیف الکترومغناطیسی کار می کنند .

این سیستمها از تابشی که از خود اجسام ساطع می گردد برای تصویر برداری استفاده می کنند . همانطور که می دانیم اجسام از خود امواج الکترومغناطیسی ساطع می کنند که طیف پیوسته ای را می پوشاند و طول موج پیک و میزان توان گسیلی آن به دمای جسم بستگی دارد و طبق قانون پلانک هر جسمی که دمایش بالاتر از صفر مطلق باشد ( 273 - درجه سانتیگراد ) ، انرژی از خود ساطع می کند .

تصاویر در دوربینهای حرارتی به صورت سیاه و سفید می باشد .

 

کاربرد های دوربین های حرارتی

قابلیت تشخیص آثار حرارتی بسیار خفیف در اطراف در طول زمان و در شرایطی که دوربین های ویدئویی معمولی عملکرد درستی ندارند باعث شده که دوربین های حرارتی بیش از هر زمان دیگری مورد پذیرش متخصصان سیستم های امنیتی قرار بگیرند. 

اهمیت این مساله زمانی بیشتر نمایان می شود که در پی حفاظت پیرامونی از یک منطقه باشیم. این منطقه می تواند فضای حصارکشی شده ای در اطراف یک نیروگاه اتمی، پالایشگاه پتروشیمی و یا یک ایستگاه دورافتاده خالی از نیروی انسانی باشد. هر یک از این مکان ها نسبت به مهاجمان و یا خرابکاری بسیار آسیب‌پذیرند و این وظیفه شماست که با استفاده از ابزارهای مناسب‌ افراد مزاحم را بیرون این حصارها نگاه دارید. این مساله به خوبی شناخته شده است.

 

عملکرد دوربین های دید در شب

استفاده از دوربین های دید در شب چیزی است که اکثر نصاب های دوربین مداربسته با آن آشنا هستند. این نوع دوربین ها چراغ های مادون قرمز (که معمولا در اطراف دوربین نصب می شوند) برای روشن کردن محیط استفاده می کنند و از این طریق بدون اینکه در شب موجب مشخص شدن محل دوربین شوند امکان ضبط را برای آن به وجود می آورند. در ادامه قسمت قبلی مطالب ، به قسمت دوم این آموزش می پردازیم .