Хэт улаан туяаны цацраг нь амьд ба амьгүй байгалийн объектыг бүрдүүлдэг аливаа бодис, тухайлбал электрон, ионыг бүрдүүлдэг цахилгаан цэнэгийн хэлбэлзлээс үүсдэг. Энэ бодисыг бүрдүүлдэг ионуудын чичиргээ нь хэлбэлзэх цэнэгийн ихээхэн масстай тул бага давтамжийн цацраг (хэт улаан туяа) -тай тохирч байна. Электронуудын хөдөлгөөний үр дүнд үүссэн цацраг нь өндөр давтамжтай байж болох бөгөөд энэ нь спектрийн харагдахуйц болон хэт ягаан туяаны бүсэд цацраг үүсгэдэг.

Электронууд нь атомын нэг хэсэг бөгөөд тэдгээрийн тэнцвэрт байрлалд (молекулуудын нэг хэсэг эсвэл болор торны нэг хэсэг) ихээхэн хэмжээний дотоод хүчний нөлөөгөөр байрладаг. Хөдөлгөөнд орсноор тэд жигд бус тоормослохыг мэдэрч, цацраг туяа нь импульсийн шинж чанарыг олж авдаг, жишээлбэл. Энэ нь янз бүрийн долгионы урттай спектрээр тодорхойлогддог бөгөөд тэдгээрийн дунд бага давтамжийн долгионууд, тухайлбал хэт улаан туяаны цацраг байдаг.

Хэт улаан туяаны цацраг нь үзэгдэх гэрлийн улаан хэсгийн төгсгөлийн (0.74 мкм-тэй тэнцэх долгионы урт (λ) ба 1 ... 2 мм-ийн долгионы урттай богино долгионы радио цацрагийн хоорондох спектрийн бүсийг эзэлдэг цахилгаан соронзон цацраг юм.

Хэт улаан туяаны мужид агаар мандалд нүүрстөрөгчийн давхар исэл, озон, усны уур агуулагддаг тул хэт улаан туяаны цацраг эрчимтэй шингэдэг газрууд байдаг.

Үүний зэрэгцээ "ил тод байдлын цонх" гэж нэрлэгддэг (бусад мужтай харьцуулахад IR цацрагийг орчинд шингээх чадвар бага байдаг оптик цацрагийн долгионы уртын муж) байдаг. Олон тооны хэт улаан туяаны системүүд (зарим шөнийн харааны төхөөрөмж, дулааны зураг авагчид) ийм "ил тод цонх" байдаг тул үр дүнтэй байдаг. Энд зарим муж (долгионы уртыг микрометрээр өгсөн): 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.

Агаар мандлын эвдрэл (манан, манан, түүнчлэн утаа, утаа гэх мэт агаар мандлын тунгалаг байдал) нь хэт улаан туяаны цацрагт янз бүрийн байдлаар нөлөөлдөг. өөр өөр хэсгүүдспектр, гэхдээ долгионы урт нэмэгдэх тусам эдгээр хөндлөнгийн нөлөөлөл буурдаг. Энэ нь долгионы урт нь манангийн дусал, тоосны тоосонцортой харьцуулж болохуйц болж, тархалтын цацраг нь саад тотгороор бага хэмжээгээр тархаж, дифракцийн улмаас тэдгээрийг тойрон эргэдэгтэй холбоотой юм. Жишээлбэл, 8…13 микрон спектрийн бүсэд манан нь цацрагийн тархалтад ноцтой саад учруулдаггүй.

Аливаа халсан бие нь хэт улаан туяаны цацрагийн урсгалыг ялгаруулдаг, өөрөөр хэлбэл үзэгдэх цацрагийн долгионы уртаас их, гэхдээ богино долгионы цацрагийн долгионы уртаас бага долгионы урттай оптик цацраг үүсгэдэг.

Жишээ.Хүний биеийн температур 36.6°С, спектрийн цацраг нь 6...21 μм, 300°С хүртэл халсан металл баар 2-6 μм долгионы мужид ялгардаг. Үүний зэрэгцээ 2400 хэм хүртэл халаасан вольфрамын судалтай спираль нь 0.2 ...

1. микрон, улмаар спектрийн харагдах бүсэд нөлөөлж, тод гэрэлтдэг.

Дулааны дүрслэлийн иргэний хэрэглээний хүрээ

Иргэний хэрэглээний дулааны дүрслэлийг ажиглалтын төхөөрөмж ба хэмжих хэрэгсэл гэсэн хоёр том бүлэгт хуваадаг. Эхнийх нь аюулгүй байдлын систем, галын аюулгүй байдлын тоног төхөөрөмж, тээврийн аюулгүй байдлын дулааны дүрсний систем, ан агнуурын дулааны дүрслэх төхөөрөмж, үзэмж, шүүх эмнэлгийн шинжлэх ухаанд ашигладаг дулааны зураг авагч гэх мэт. Хэмжих дулааны камерыг анагаах ухаан, эрчим хүч, механик инженерчлэл, шинжлэх ухааны үйл ажиллагаанд ашигладаг.

Зарим жишээ. Тээврийн сүлжээ хөгжсөн ихэнх бүс нутгийн хувьд шударга статистикийн мэдээгээр нас барсан ослын талаас илүү хувь нь шөнийн цагаар тохиолддог бол ихэнх ньжолооч нар өдрийн цагаар машин ашигладаг. Энэ нь санамсаргүй хэрэг биш юм өнгөрсөн жилМашиныг дулааны дүрсний камераар тоноглох практик түгээмэл болж, машины урд талын замын нөхцөл байдлын температурын зургийг зорчигчийн тасалгаанд байрлах дэлгэц дээр цацдаг. Тиймээс дулааны зураг авагч нь шөнийн цагаар олон шалтгааны улмаас (харанхуй, манан, ирж буй гэрэл) төгс бус байдаг жолоочийн ойлголтыг нөхдөг. Үүний нэгэн адил дулааны дүрслэлийн камерыг дижитал шөнийн камертай (эрлийз видео тандалтын систем) зэрэгцүүлэн хамгаалалтын видео тандалтад ашигладаг бөгөөд энэ нь хүрээн дэх объектын шинж чанар, зан байдлын талаар илүү бүрэн дүр зургийг өгдөг. Онцгой байдлын яам гал түймрийн үед дулааны дүрсний камер ашигладаг - өрөөнд утааны нөхцөлд дулааны камер нь хүмүүс болон шаталтын эх үүсвэрийг илрүүлэхэд тусалдаг. Цахилгааны утсыг судлах нь холболтын согогийг илрүүлэх боломжийг олгодог. Ойн талбайг агаараас дулааны дүрслэлээр сканнердах нь галын эх үүсвэрийг тодорхойлоход тусалдаг.

Эцэст нь зөөврийн дулааны зурагчийг ан агнуурт (амьтдыг илрүүлэх, шархадсан амьтдыг нохойгүйгээр үр дүнтэй хайх), малын тоо толгойн тооллого хийх зэрэгт амжилттай ашиглаж байна. Цаашид голчлон агнуурын зориулалттай ажиглалтын төхөөрөмжийн бүлгийн дулааны зурагчдыг авч үзэх болно.

Дулааны зургийн аппаратын ажиллах зарчим

Инженерийн практикт объект, дэвсгэр гэсэн ойлголт байдаг. Объект нь ихэвчлэн илрүүлэх, авч үзэх шаардлагатай объектууд (хүн, тээврийн хэрэгсэл, амьтан гэх мэт), арын дэвсгэр нь ажиглалтын объект эзэлдэггүй бусад бүх зүйл, төхөөрөмжийн харагдах талбайн орон зай (ой, өвс, барилга гэх мэт)

Бүх дулааны дүрслэлийн системийн ажиллагаа нь "объект / дэвсгэр" хосын температурын зөрүүг засах, хүлээн авсан мэдээллийг нүдэнд харагдахуйц дүрс болгон хувиргахад суурилдаг. Эргэн тойрон дахь бүх бие жигд бус халдаг тул хэт улаан туяаны цацрагийн тархалтын тодорхой дүр зураг үүсдэг. Мөн объектын бие ба дэвсгэрийн хэт улаан туяаны цацрагийн эрчмийн ялгаа их байх тусам дулааны камерын хүлээн авсан дүрс илүү тод, өөрөөр хэлбэл ялгаатай байх болно. Орчин үеийн дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжүүд нь 0.015 ... 0.07 градусын температурын тодосгогчийг илрүүлэх чадвартай.

Зураг эрчимжүүлэгч хоолой (ICT) эсвэл CMOS / CCD матрицад суурилсан шөнийн харааны төхөөрөмжүүдийн дийлэнх нь 0.78 ... 1 μм долгионы урттай хэт улаан туяаны цацрагийг барьж авдаг бөгөөд энэ нь мэдрэмжээс арай өндөр юм. хүний ​​нүд, дулааны дүрслэх төхөөрөмжийн үндсэн үйл ажиллагааны хүрээ нь 3 ... 5.5 микрон (дунд долгионы хэт улаан туяа, эсвэл MWIR) ба 8 ... 14 микрон (урт долгионы хэт улаан туяа, эсвэл LWIR) юм. Энд агаар мандлын гадаргуугийн давхарга нь хэт улаан туяаны цацрагт ил тод байдаг бөгөөд -50-аас +50ºС-ийн температурт ажиглагдсан объектуудын ялгаруулах чадвар хамгийн их байдаг.

Дулааны зураг авагч нь орон зайн ажиглагдаж буй бүс дэх температурын зөрүүг дүрслэх цахим ажиглалтын төхөөрөмж юм. Аливаа дулааны зургийн аппаратын үндэс нь болометрийн матриц (мэдрэгч) бөгөөд элемент бүр (пиксел) температурыг өндөр нарийвчлалтайгаар хэмждэг.

Дулааны камерын давуу тал нь шаардлагагүй юм гадаад эх сурвалжгэрэлтүүлэг - дулааны камерын мэдрэгч нь объектын өөрөө цацрагт мэдрэмтгий байдаг. Үүний үр дүнд дулааны зурагчид өдөр шөнөгүй, тэр дундаа туйлын харанхуйд адил сайн ажилладаг. Дээр дурдсанчлан, цаг агаарын таагүй нөхцөл байдал (манан, бороо) нь дулааны дүрсний төхөөрөмжид даван туулах боломжгүй саад тотгор учруулдаггүй бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн энгийн шөнийн төхөөрөмжийг бүрэн ашиггүй болгодог.

Энгийнээр хэлэхэд, бүх дулааны зургийн аппаратын ажиллах зарчмыг дараах алгоритмаар тайлбарлав.

• Дулааны зураг авагчийн линз нь мэдрэгч дээр харах талбарт ажиглагдаж буй бүх талбайн температурын зураг (эсвэл цацрагийн хүчний зөрүүний зураг) үүсгэдэг.
• Микропроцессор болон бусад электрон бүрэлдэхүүн хэсгүүдбүтэц нь матрицаас өгөгдлийг уншиж, тэдгээрийг боловсруулж, төхөөрөмжийн дэлгэц дээр дүрсийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эдгээр өгөгдлийн харааны тайлбар бөгөөд үүнийг ажиглагч шууд эсвэл нүдний шилээр хардаг.

Дүрс эрчимжүүлэгч хоолой (тэдгээрийг аналог гэж нэрлэе) дээр суурилсан шөнийн харааны төхөөрөмжүүдээс ялгаатай нь дулааны зураг авагчид, мөн дижитал шөнийн харааны төхөөрөмжүүд нь олон тооны зургийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог. хэрэглэгчийн тохиргооболон функцууд. Жишээлбэл, зургийн тод байдал, тодосгогчийг тохируулах, зургийн өнгийг өөрчлөх, харах талбарт янз бүрийн мэдээллийг оруулах (одоогийн цаг, батерейны цэнэгийн үзүүлэлт, идэвхжүүлсэн горимуудын дүрс гэх мэт), нэмэлт дижитал томруулалт, " Зураг дээрх зураг” функц (тусдаа жижиг "цонх" нь харах талбарт бүхэл бүтэн объектын нэмэлт дүрс эсвэл түүний зарим хэсгийг, түүний дотор томруулсан зургийг харуулах боломжийг олгодог), дэлгэцийг түр унтраах (эрчим хүч хэмнэх) болон ажлын дэлгэцийн гэрлийг арилгах замаар ажиглагчийг далдлах).

Ажиглагдсан объектын дүрсийг засахын тулд видео бичигчийг дулааны зурагчинд нэгтгэж болно. Та утасгүй (радио суваг, WI-FI) мэдээлэл (фото, видео) гадаад хүлээн авагч руу дамжуулах эсвэл төхөөрөмжийг алсын удирдлагатай (жишээлбэл, хөдөлгөөнт төхөөрөмжөөс), лазерын зай хэмжигчтэй нэгтгэх (мэдээлэл оруулах) гэх мэт функцуудыг хэрэгжүүлж болно. төхөөрөмжийн харах талбар дахь зай хэмжигчээс), GPS мэдрэгч (ажиглалтын объектын координатыг засах боломж) гэх мэт.

Дулааны дүрслэлийн үзмэрүүд нь ан агнуурын "аналог" шөнийн хараатай холбоотой хэд хэдэн онцлог шинж чанартай байдаг. Тэдгээрийн онилсон тэмдэг нь ихэвчлэн "дижитал", өөрөөр хэлбэл. Видео дохиог боловсруулах явцад тэмдгийн дүрс нь дэлгэц дээр ажиглагдсан дүрс дээр давхарлаж, цахим хэлбэрээр хөдөлдөг бөгөөд энэ нь шөнийн аналог эсвэл өдрийн оптик харааны хэсэг болох засвар оруулах механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг хамрах хүрээнээс хасах боломжийг олгодог. эд анги үйлдвэрлэх, эдгээр эд ангиудыг угсрахдаа өндөр нарийвчлал шаарддаг. Үүнээс гадна, энэ нь параллакс гэх мэт нөлөөг арилгадаг, учир нь. ажиглалтын объектын дүрс ба торлогийн дүрс нь ижил хавтгайд байрладаг - дэлгэцийн хавтгай.

Дижитал болон дулааны дүрслэлд янз бүрийн тохиргоо, өнгө бүхий олон тооны чиглүүлэгч торыг хадгалах нь санах ойд хэрэгжиж, "нэг цохилтоор харах" эсвэл "хөлдөөх горимд тэглэх" функцийг ашиглан хялбар, хурдан тэглэх боломжтой. автомат оролтбуудлагын зайг өөрчлөх үед залруулга хийх, хэд хэдэн зэвсгийг тэглэх координатыг цээжлэх, харааны хазайлтыг (саадыг) харуулах гэх мэт.

Дулаан дүрслэх төхөөрөмж.

Линз.Хамгийн түгээмэл боловч дулааны дүрсний төхөөрөмжүүдийн линз үйлдвэрлэх цорын ганц материал биш бол нэг талст германи юм. Илүү бага, нэвтрүүлэх чадвар MWIR ба LWIR мужид индранил, цайрын селенид, цахиур, полиэтилен зэрэг орно. Халькогенидын шилийг мөн дулааны дүрсний төхөөрөмжүүдийн линз үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Оптик германи нь өндөр дамжуулах чадвартай бөгөөд үүний дагуу 2…15 μm-ийн хүрээнд бага шингээлтийн коэффициенттэй байдаг. Энэ хүрээ нь агаар мандлын хоёр "тунгалаг цонх" (3…5 ба 8…12 микрон)-ийг хамардаг гэдгийг санах нь зүйтэй. Иргэний дулааны дүрсний төхөөрөмжид ашигладаг ихэнх мэдрэгчүүд ижил хүрээнд ажилладаг.

Германий бол үнэтэй материал тул оптик систем хийхийг оролдож байна хамгийн бага тоо хэмжээгерманий бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Заримдаа линзний дизайны зардлыг бууруулахын тулд бөмбөрцөг эсвэл бөөрөнхий гадаргуутай толин тусгалыг ашигладаг. Гаднах оптик гадаргууг гадны нөлөөллөөс хамгаалахын тулд алмааз шиг нүүрстөрөгч (DLC) эсвэл аналог дээр суурилсан бүрээсийг ашигладаг.

Сонгодог оптик шил нь 4 микроноос илүү долгионы урттай зурвасын өргөнтэй байдаггүй тул дулааны дүрсний төхөөрөмжүүдийн линз үйлдвэрлэхэд ашиглагддаггүй.

Линзний загвар ба түүний параметрүүд нь тодорхой дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн чадавхид ихээхэн нөлөөлдөг. Тэгэхээр, линзний фокусын уртЭнэ нь төхөөрөмжийн томроход шууд нөлөөлдөг (илүү их фокус, их байх тусам ceteris paribus, томруулалт), харах талбар (фокус нэмэгдэх тусам буурдаг) болон ажиглалтын хүрээ. Харьцангуй линзний нүх, линзний голчийг фокус хүртэлх коэффициент гэж тооцсон нь линзээр дамжин өнгөрөх энергийн харьцангуй хэмжээг тодорхойлдог. Харьцангуй диафрагмын индекс нь мэдрэг чанар, түүнчлэн дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн температурын нарийвчлалд нөлөөлдөг.

Виньет, Нарциссийн эффект зэрэг харааны эффектүүд нь линзний загвараас үүдэлтэй бөгөөд ямар нэгэн хэмжээгээр бүх дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжүүдэд нийтлэг байдаг.

Мэдрэгч.Дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн гэрэл мэдрэмтгий элемент нь янз бүрийн хагас дамжуулагч материал дээр суурилсан хоёр хэмжээст олон элементийн фотодетектор (FPA) юм. Хэт улаан туяаны мэдрэмтгий элементүүдийг үйлдвэрлэх маш олон технологи байдаг боловч иргэний дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжид болометрийн (микроболометр) асар их давуу талыг тэмдэглэж болно.

Микроболометр нь IR энерги хүлээн авагч бөгөөд түүний үйлдэл нь цацраг шингээлтийн улмаас халах үед мэдрэмтгий элементийн цахилгаан дамжуулах чанарыг өөрчлөхөд суурилдаг. Микроболометрийг IR-д мэдрэмтгий материал болох ванадийн исэл (VOx) эсвэл аморф цахиур (α-Si) ашигласан эсэхээс хамааран хоёр дэд ангилалд хуваадаг.

Мэдрэмтгий материал нь хэт улаан туяаны цацрагийг шингээдэг бөгөөд үүний үр дүнд эрчим хүчний хэмнэлтийн хуулийн дагуу микроболометрийн пикселийн мэдрэмтгий хэсэг (матриц дахь ганц фотодетектор) халдаг. Материалын дотоод цахилгаан дамжуулах чанар өөрчлөгдөж, эдгээр өөрчлөлтийг бүртгэнэ. Эцсийн үр дүн нь төхөөрөмжийн дэлгэц дээрх температурын зургийг монохром эсвэл өнгөт дүрслэл юм. Температурын хэв маягийг дэлгэц дээр харуулах өнгө нь дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн програм хангамжийн хэсгийн үйл ажиллагаанаас бүрэн хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Зураг дээр: Ulis микроболометрийн матриц (мэдрэгч)

Микроболометрийн матрицыг үйлдвэрлэх нь шинжлэх ухаан, өндөр технологи, өндөр өртөгтэй процесс юм. Дэлхий дээр ийм үйлдвэрлэлээ хадгалж чадах хэдхэн компани, улс орон бий.

Дулааны дүрслэлийн мэдрэгч (микроболометр) үйлдвэрлэгчид мэдрэгчийн чанарыг зохицуулдаг баримт бичигтээ ердийн үйл ажиллагааны явцад гаралтын дохионы хазайлттай тусдаа пиксел ба тэдгээрийн кластер (кластер) хоёуланг нь мэдрэгч дээр байрлуулахыг зөвшөөрдөг. үхсэн" эсвэл "эвдэрсэн" пиксел . "Эвдэрсэн" пиксел нь ямар ч үйлдвэрлэгчийн мэдрэгчүүдэд түгээмэл байдаг. Тэдний оршихуй нь микроболометр үйлдвэрлэх явцад үүсч болох янз бүрийн хазайлт, түүнчлэн мэдрэмтгий элементүүдийг хийсэн материалд гадны хольц байгаа эсэхээр тайлбарлагддаг. Дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийг ажиллуулах явцад пикселийн дотоод температур нэмэгдэж, температурын өсөлтөд тогтворгүй ("эвдэрсэн") пикселүүд зөв ажиллаж байгаа пикселийн дохионоос хэд хэдэн удаа ялгаатай дохио үүсгэж эхэлдэг. Дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн дэлгэц дээр ийм пикселүүд нь цагаан эсвэл хар цэгүүд (тусдаа пикселийн хувьд) эсвэл янз бүрийн тохиргоо, хэмжээ (кластерын хувьд) болон тод байдал (маш тод эсвэл маш харанхуй) толбо хэлбэрээр харагдаж болно. Ийм пиксел байгаа нь мэдрэгчийн бат бөх байдалд ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй бөгөөд ирээдүйд ашиглахад түүний параметрүүд муудах шалтгаан болохгүй. Үнэн хэрэгтээ энэ нь зөвхөн зураг дээрх "гоо сайхны" согог юм.

Дулааны зураг авагч үйлдвэрлэгчид зургийн чанар, харагдах байдалд үзүүлэх нөлөөллийг багасгахын тулд гэмтэлтэй пикселээс дохио боловсруулах янз бүрийн програм хангамжийн алгоритмуудыг ашигладаг. Боловсруулалтын мөн чанар нь гэмтэлтэй пикселийн дохиог хөрш (хамгийн ойр) хэвийн ажиллаж буй пикселийн дохио эсвэл хэд хэдэн хөрш пикселийн дундаж дохиогоор солих явдал юм. Ийм боловсруулалтын үр дүнд гэмтэлтэй пикселүүд дүрмээр бол зураг дээр бараг үл үзэгдэх болно.

At тодорхой нөхцөлАжиглалтын явцад зассан согогтой пикселүүд (ялангуяа кластерууд) байгаа эсэхийг харах боломжтой хэвээр байна, жишээлбэл, дулаан ба хүйтэн объектын хоорондох хил нь дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн харах талбарт орох үед, мөн ийм байдлаар, энэ хил хязгаар нь яг тодорхой үед гэмтэлтэй пикселийн бөөгнөрөл болон хэвийн ажиллаж байгаа пикселийн хооронд унадаг. Эдгээр нөхцөлүүд давхцах үед гэмтэлтэй пикселийн бөөгнөрөл нь цагаан, бараан өнгөөр ​​гялалздаг толбо мэт харагддаг бөгөөд ихэнхдээ зураг дээрх шингэний дусалтай төстэй байдаг. Ийм нөлөө байгаа нь дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн гэмтэлтэй шинж тэмдэг биш гэдгийг анхаарах нь чухал юм.

Цахим боловсруулалтын блок.Ерөнхийдөө электрон боловсруулах нэгж нь нэг буюу хэд хэдэн самбараас (хэрэгслийн зохион байгуулалтаас хамаарч) бүрддэг бөгөөд тэдгээрт мэдрэгчээс уншсан дохиог боловсруулдаг тусгай микро схемүүд байрладаг бөгөөд дараа нь температурын хуваарилалтын дүрсийг дэлгэц рүү дамжуулдаг. ажиглагдсан талбайн . Төхөөрөмжийн үндсэн удирдлага нь самбар дээр байрладаг бөгөөд цахилгаан хангамжийн хэлхээг бүхэлд нь төхөөрөмж болон хэлхээний бие даасан хэлхээнд хоёуланг нь хэрэгжүүлдэг.

Микро дэлгэц ба нүдний шил.Ихэнх ан агнуурын дулааны зурагчид бичил дэлгэц ашигладаг тул дүрсийг ажиглахын тулд нүдний шил ашигладаг бөгөөд энэ нь томруулдаг шил шиг ажилладаг бөгөөд зургийг томруулж тав тухтай үзэх боломжийг олгодог.

Хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг шингэн болор (LCD) дэлгэц нь дамжуулагч (дэлгэцийн арын хэсгийг гэрлийн эх үүсвэрээр гэрэлтүүлдэг) эсвэл OLED дэлгэц (дамжуулах үед) юм. цахилгаан гүйдэлдэлгэцийн материал гэрэл цацруулж эхэлдэг).

OLED дэлгэцийг ашиглах нь хэд хэдэн давуу талтай: төхөөрөмжийг бага температурт ажиллуулах чадвар, зургийн өндөр тод байдал, тодосгогч, илүү энгийн бөгөөд найдвартай загвар (LCD дэлгэцтэй адил дэлгэцийг гэрэлтүүлэх эх үүсвэр байхгүй). LCD болон OLED дэлгэцээс гадна цацруулагч төрлийн шингэн болор дэлгэцийн нэг төрөл болох LCOS (Силикон дээрх шингэн болор) бичил дэлгэцийг ашиглаж болно.

ДУЛААНЫ ЗУРГИЙН ТӨХӨӨРӨМЖИЙН ҮНДСЭН ҮЗҮҮЛЭЛТҮҮД

НЭМЭХ.Онцлог шинж чанар нь төхөөрөмж дээр ажиглагдсан объектын дүрс нь объектыг нүцгэн нүдээр ажиглахтай харьцуулахад хэдэн удаа том болохыг харуулж байна. Хэмжих нэгж - олон (тэмдэглэл"x", жишээлбэл, "2x" - "хоёр удаа").

Дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжүүдийн хувьд ердийн томруулалт нь 1x-ээс 5x хооронд байдаг Шөнийн төхөөрөмжүүдийн гол үүрэг бол гэрэл багатай, цаг агаарын таагүй нөхцөлд объектыг илрүүлэх, таних явдал юм. Дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжүүдийн өсөлтийн хэмжээ ихсэх нь төхөөрөмжийн ерөнхий нүхний хэмжээ мэдэгдэхүйц буурахад хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд объектын дүрс нь бага томруулдаг ижил төстэй төхөөрөмжтэй харьцуулахад дэвсгэрийн хувьд бага ялгаатай байх болно. Өргөтгөх тусам диафрагмын харьцаа буурах нь линзний гэрлийн диаметрийг нэмэгдүүлэх замаар нөхөж болох боловч энэ нь эргээд гэрлийн хэмжээ нэмэгдэхэд хүргэнэ. ерөнхий хэмжээсүүдмөн төхөөрөмжийн жин, оптикийн нарийн төвөгтэй байдал нь зөөврийн төхөөрөмжүүдийн ерөнхий ашиглалтыг бууруулж, дулааны дүрслэх төхөөрөмжийн үнийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Хэрэглэгчид зэвсгээ гартаа барих шаардлагатай байдаг тул энэ нь ялангуяа хамрах хүрээний хувьд чухал юм. Өндөр өсгөлттэй үед ажиглалтын объектыг олох, хянах нь хэцүү байдаг, ялангуяа объект хөдөлгөөнд байгаа бол томруулж, харах талбар багасдаг.

Томруулагчийг линз ба нүдний шилний фокусын урт, түүнчлэн томруулах хүчин зүйл (K) -ээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь дэлгэц ба мэдрэгчийн физик хэмжээсийн (диагональ) харьцаатай тэнцүү байна.

хаана:

етухай- линзний фокусын урт

еБОЛЖ БАЙНА УУ- нүдний шилний фокусын урт

Л-тай- мэдрэгчийн диагональ хэмжээ

Лг- диагональ хэмжээг харуулах.

ХАМААРАЛ:

Линзний фокусын урт нь урт байх тусам дэлгэцийн хэмжээ төдий чинээ их байх болно илүү томруулах.

Нүдний фокусын урт нь том байх тусам мэдрэгчийн хэмжээ, өсөлт бага байна.

ХАРААНЫ ШУГАМ.Энэ нь төхөөрөмжөөр нэгэн зэрэг харж болох зайны хэмжээг тодорхойлдог. Ихэвчлэн төхөөрөмжүүдийн параметрүүд дэх харааны талбарыг градусаар (доорх зураг дээрх харах талбайн өнцгийг 2Ѡ гэж заасан) эсвэл ажиглалтын объект хүртэлх тодорхой зайд (L) метрээр (шугаман) заадаг. Зураг дээрх харах талбарыг A) гэж заасан болно.

Шөнийн дижитал харааны төхөөрөмж ба дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжүүдийн харах талбарыг линзний фокус (фоб) болон мэдрэгчийн физик хэмжээ (B) -аар тодорхойлно. Дүрмээр бол харах талбайг тооцоолохдоо өргөнийг (хэвтээ хэмжээ) мэдрэгчийн хэмжээ болгон авдаг бөгөөд үүний үр дүнд хэвтээ өнцгийн талбайг олж авдаг.

Мэдрэгчийн хэмжээг босоо (өндөр) ба диагональ байдлаар мэдэхийн тулд төхөөрөмжийн өнцгийн талбайг босоо эсвэл диагональ байдлаар тооцоолох боломжтой.

Донтолт:

Мэдрэгчийн хэмжээ том байх тусам линзний фокус бага байх тусамилүү харах талбар.

Төхөөрөмжийн харах талбар нь том байх тусам объектыг ажиглахад илүү тухтай байдаг - сонирхсон хэсгийг үзэхийн тулд төхөөрөмжийг байнга хөдөлгөх шаардлагагүй болно.

Харах талбар нь өсөлттэй урвуу хамааралтай гэдгийг ойлгох нь чухал юм - төхөөрөмжийн томруулалт ихсэх тусам түүний харах талбар буурдаг. Энэ нь хэт улаан туяаны системийг (ялангуяа дулааны зураг авагч) өндөр өсгөлтөөр үйлдвэрлэдэггүйн нэг шалтгаан юм. Үүний зэрэгцээ, харах талбар нэмэгдэх тусам илрүүлэх, таних зай багасна гэдгийг ойлгох хэрэгтэй.

ХҮРЭЭНИЙ СЭРГЭЭХ ХҮН.Дулааны дүрслэх төхөөрөмжийн үндсэн техникийн шинж чанаруудын нэг нь хүрээний шинэчлэлтийн хурд юм. Хэрэглэгчийн үүднээс авч үзвэл энэ нь нэг секундын дотор дэлгэц дээр гарч буй фрэймийн тоо юм. Хүрээний шинэчлэлтийн хурд өндөр байх тусам дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжөөс үүссэн зургийн "хоцролтын" бодит дүр зурагтай харьцуулахад мэдэгдэхүйц бага байх болно. Тиймээс секундэд 9 фрэймийн сэргээх хурдтай төхөөрөмжөөр динамик үзэгдлүүдийг ажиглах үед зураг нь бүдэг бадаг мэт санагдаж, хөдөлж буй объектуудын хөдөлгөөн удааширч, "цохилттой" байж болно. Эсрэгээр, фрэймийн дахин сэргээх хурд өндөр байх тусам динамик үзэгдлүүдийн дэлгэц илүү жигд байх болно.

ЗӨВШӨӨРӨЛ. ШИЙДВЭРТ НӨЛӨӨЛӨХ ХҮЧИН ЗҮЙЛҮҮД.

Нарийвчлалыг төхөөрөмж, мэдрэгч, дэлгэцийн оптик элементүүдийн параметрүүд, төхөөрөмжид хэрэгжүүлсэн хэлхээний шийдлийн чанар, түүнчлэн ашигласан дохио боловсруулах алгоритмаар тодорхойлно. Дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн нягтрал (тодорхойлолт) нь нарийн төвөгтэй үзүүлэлт бөгөөд түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь температур ба орон зайн нарийвчлал юм. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийг тусад нь авч үзье.

Температурын нарийвчлал(мэдрэмж; мэдрэгчтэй температурын хамгийн бага зөрүү) нь дулааны камерын мэдрэмтгий элементийн (мэдрэгч) дуу чимээг харгалзан ажиглалтын объектын дохионы дэвсгэр дохионы хилийн харьцаа юм. Температурын өндөр нарийвчлал гэдэг нь дулааны дүрслэх төхөөрөмж нь ижил температуртай дэвсгэр дээр тодорхой температуртай объектыг харуулах боломжтой бөгөөд тухайн объект болон дэвсгэрийн температурын ялгаа бага байх тусам температурын нарийвчлал өндөр болно гэсэн үг юм.

Орон зайн нарийвчлалЭнэ нь төхөөрөмжийн хоёр ойр зайтай цэг эсвэл шугамыг тусад нь харуулах чадварыг тодорхойлдог. AT техникийн үзүүлэлтТөхөөрөмжийн хувьд энэ параметрийг зарчмын хувьд ижилхэн "нарийвчилсан нягтрал", "тодорхой байдлын хязгаар", "хамгийн их нарийвчлал" гэж бичиж болно.

Ихэнхдээ төхөөрөмжийн нарийвчлал нь микроболометрийн орон зайн нарийвчлалыг тодорхойлдог, учир нь төхөөрөмжийн оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь ихэвчлэн нарийвчлалын зөрүүтэй байдаг.

Дүрмээр бол нарийвчлалыг нэг миллиметрт цус харвалт (шугам) хэлбэрээр зааж өгсөн боловч өнцгийн нэгжээр (секунд эсвэл минут) зааж болно.

Нэг миллиметр дэх цус харвалт (шугам) дахь нарийвчлалын утга өндөр, өнцгийн хувьд бага байх тусам нарийвчлал өндөр байна. Төхөөрөмжийн нарийвчлал өндөр байх тусам зураг нь ажиглагчид илүү тод харагдана.

Дулааны зураг авагчдын нарийвчлалыг хэмжихийн тулд тусгай төхөөрөмж - коллиматор ашигладаг бөгөөд энэ нь тусгай туршилтын объект - тасархай дулааны ертөнцийг дуурайдаг. Туршилтын объектын дүрсийг төхөөрөмжөөр дамжуулан харахад дулааны зургийн аппаратын нарийвчлалыг үнэлдэг - ертөнцийн цохилтууд бие биенээсээ тусад нь тодорхой харагдах тусам төхөөрөмжийн нарийвчлал өндөр байх болно.

Зураг:Дулааны ертөнцийн янз бүрийн сонголтууд (дулаан дүрслэх төхөөрөмжөөр харах)

Багажны нарийвчлал нь объектив болон нүдний шилний нарийвчлалаас хамаарна. Линз нь мэдрэгчийн хавтгайд ажиглагдаж буй объектын дүрсийг үүсгэдэг бөгөөд линзний нарийвчлал хангалтгүй тохиолдолд төхөөрөмжийн нарийвчлалыг цаашид сайжруулах боломжгүй юм. Үүний нэгэн адил чанар муутай нүдний шил нь багажны бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдсэн хамгийн тод дүрсийг дэлгэцэн дээр "гэмтүүлж" чадна.

Төхөөрөмжийн нарийвчлал нь зураг үүссэн дэлгэцийн параметрүүдээс хамаарна. Мэдрэгчийн нэгэн адил дэлгэцийн нягтрал (пикселүүдийн тоо) болон тэдгээрийн хэмжээ нь шийдвэрлэх ач холбогдолтой юм. Дэлгэц дэх пикселийн нягтрал нь PPI (англи хэлний товчлол нь "инч тутамд пиксел") гэх мэт үзүүлэлтээр тодорхойлогддог - энэ нь нэг инч талбайд ногдох пикселийн тоог илэрхийлдэг үзүүлэлт юм.

Мэдрэгчээс дэлгэц рүү шууд дүрс дамжуулах (масштаблахгүйгээр) тохиолдолд хоёулангийнх нь нарийвчлал ижил байх ёстой. Энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн нягтрал буурах (хэрэв дэлгэцийн нягтрал нь мэдрэгчийн нягтралаас бага бол) эсвэл үнэтэй дэлгэцийг үндэслэлгүй ашиглах (хэрэв дэлгэцийн нягтрал нь мэдрэгчээс өндөр байвал) хамаарахгүй.

Мэдрэгчийн параметрүүд нь төхөөрөмжийн нарийвчлалд ихээхэн нөлөөлдөг. Юуны өмнө, энэ бол болометрийн нарийвчлал юм - пикселийн нийт тоо (ихэвчлэн мөр ба баганад байгаа пикселийн үржвэр гэж заадаг) ба пикселийн хэмжээ. Эдгээр хоёр шалгуур нь шийдвэрлэх гол оноог өгдөг.

ДОНТОЛТ:

Пикселийн тоо их байх тусам хэмжээ нь бага байх тусам өндөр болнотогтоол.

Энэ мэдэгдэл нь ижил физик хэмжээний хувьд үнэн юммэдрэгч. Нэгж талбайд пикселийн нягтралтай мэдрэгчилүү том, өндөр нарийвчлалтай.

Дулааны дүрслэх төхөөрөмжийг бас ашиглаж болно янз бүрийн алгоритмуудтөхөөрөмжийн ерөнхий нарийвчлалд нөлөөлж болох ашигтай дохио боловсруулах. Юуны өмнө бид матрицаас үүссэн дүрсийг дижитал боловсруулж, тодорхой хэмжээгээр дэлгэц рүү "шилжүүлэх" үед "дижитал томруулах" тухай ярьж байна. Энэ тохиолдолд төхөөрөмжийн нийт нягтрал багасна. Үүнтэй төстэй нөлөөг эндээс харж болно дижитал камерууддижитал томруулах функцийг ашиглах үед.

Дээр дурдсан хүчин зүйлүүдээс гадна төхөөрөмжийн нарийвчлалыг бууруулах хэд хэдэн хүчин зүйлүүд байдаг. Юуны өмнө эдгээр нь ашигтай дохиог гажуудуулж, эцэст нь зургийн чанарыг доройтуулдаг янз бүрийн "дуу чимээ" юм. Ялгаж болно дараах төрлүүдчимээ шуугиан:

Харанхуй дохионы чимээ. Энэ чимээ шуугианы гол шалтгаан нь электронуудын термион ялгаралт (мэдрэгчийн материалыг халаасны үр дүнд аяндаа электрон ялгарах) юм. Температур бага байх тусам харанхуй дохио бага байх болно, i.e. Дуу чимээ багатай тул энэ чимээг арилгахын тулд хаалт (майхан) болон микроболометрийн тохируулга ашигладаг.

Дуу чимээг уншина уу. Мэдрэгчийн пикселд хуримтлагдсан дохиог мэдрэгчээс гаргаж, хүчдэл болгон хувиргаж, өсгөхөд элемент бүрт нэмэлт дуу чимээ гарч ирдэг бөгөөд үүнийг унших чимээ гэж нэрлэдэг. Дуу чимээтэй тэмцэхийн тулд зураг боловсруулах янз бүрийн програм хангамжийн алгоритмуудыг ашигладаг бөгөөд үүнийг ихэвчлэн дуу чимээг бууруулах алгоритм гэж нэрлэдэг.

Чимээ шуугианаас гадна төхөөрөмжийн зохион байгуулалтын алдаанаас (харьцангуй байрлалаас) шалтгаалж нарийвчлалыг мэдэгдэхүйц бууруулж болно. хэвлэмэл хэлхээний самбарба холболтын утаснууд, төхөөрөмж доторх кабель) эсвэл хэвлэмэл хэлхээний хавтангийн чиглүүлэлтийн алдаанаас (дамжуулагч замын харьцангуй байрлал, хамгаалалтын давхаргын байдал, чанар). Мөн төхөөрөмжийн цахилгаан хэлхээний алдаа, янз бүрийн шүүлтүүрийг хэрэгжүүлэхэд зориулж радио элементүүдийг буруу сонгох, төхөөрөмжийн цахилгаан хэлхээний хэлхээний цахилгаан хангамж зэрэг нь хөндлөнгийн оролцоо үүсгэж болно. Тиймээс цахилгаан хэлхээг хөгжүүлэх, бичих програм хангамждохио боловсруулах, самбарын чиглүүлэлт нь дулааны дүрслэх төхөөрөмжийг зохион бүтээхэд чухал бөгөөд төвөгтэй ажил юм.

Ажиглалтын хүрээ.

Дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийг ашиглан объектыг ажиглах хүрээ нь олон тооны дотоод хүчин зүйлүүд (мэдрэгчийн параметрүүд, төхөөрөмжийн оптик болон электрон хэсгүүд) ба гадаад нөхцөл (ажиглагдсан объектын янз бүрийн шинж чанар, дэвсгэр, агаар мандлын цэвэр байдал гэх мэт).

Ажиглалтын хүрээг тодорхойлох хамгийн тохиромжтой арга бол түүнийг гэж нэрлэгддэг дүрмийн дагуу янз бүрийн эх сурвалжид нарийвчлан тодорхойлсон илрүүлэх, таних, таних мужид хуваах явдал юм. Жонсоны шалгуур, түүний дагуу ажиглалтын хүрээ нь дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжийн температур, орон зайн нарийвчлалаас шууд хамааралтай байдаг.

Учир нь Цаашдын хөгжилЭнэ сэдэв нь ажиглалтын объектын эгзэгтэй хэмжээний тухай ойлголтыг нэвтрүүлэхэд шаардлагатай. Чухал хэмжээ нь геометрийн шинж чанарыг тодорхойлохын тулд объектын дүрсийг шинжилж буй хэмжээ гэж үздэг. Ихэнхдээ дүн шинжилгээ хийх объектын харагдах хамгийн бага хэмжээг чухал гэж үздэг. Жишээлбэл, зэрлэг гахай эсвэл бор гөрөөсний хувьд биеийн өндрийг чухал хэмжээ, хүний ​​хувьд өндөр гэж үзэж болно.

Ажиглалтын тодорхой объектын эгзэгтэй хэмжээ нь дулааны дүрсний мэдрэгчийн 2 ба түүнээс дээш пикселд багтах хүрээг дараах байдлаар тооцно. илрүүлэх хүрээ. Илрүүлэх баримт нь энэ объект тодорхой зайд байгааг харуулж байгаа боловч түүний шинж чанарын талаархи ойлголтыг өгдөггүй (энэ нь ямар төрлийн объект болохыг хэлэх боломжийг танд олгодоггүй).

Баримт хүлээн зөвшөөрөхобъект, объектын төрлийг тодорхойлох чадварыг хүлээн зөвшөөрдөг. Энэ нь ажиглагч яг одоо ажиглаж буй зүйлээ ялгах чадвартай гэсэн үг юм - хүн, амьтан, машин гэх мэт. Объектийн эгзэгтэй хэмжээ нь мэдрэгчийн дор хаяж 6 пикселтэй таарч байвал таних боломжтой гэж ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрдөг.

Ан агнуурын хэрэглээний үүднээс авч үзвэл хамгийн практик ашиг тус юм таних хүрээ. Таних замаар ажиглагч нь зөвхөн объектын төрлийг үнэлэх төдийгүй түүний онцлог шинж чанарыг (жишээлбэл, 1.2 м урт, 0.7 м өндөр эр зэрлэг гахай) ойлгох чадвартай болохыг ойлгодог. Энэ нөхцлийг биелүүлэхийн тулд объектын чухал хэмжээг дор хаяж 12 пиксел мэдрэгчээр бүрхсэн байх шаардлагатай.

Эдгээр бүх тохиолдолд бид тухайн түвшний объектыг илрүүлэх, таних, таних 50% магадлалын тухай ярьж байгааг ойлгох нь чухал юм. Объектийн чухал хэмжээтэй илүү олон пиксел давхцах тусам илрүүлэх, таних эсвэл таних магадлал өндөр болно.

ХҮҮХЭНГИЙН АРИЛГАНА ГАРАХ- энэ бол нүдний шилний сүүлчийн линзний гаднах гадаргуугаас ажиглагчийн нүдний хүүхэн харааны хавтгай хүртэлх зай бөгөөд энэ үед ажиглагдсан зураг хамгийн оновчтой байх болно (хамгийн их харах талбар, хамгийн бага гажуудал). Энэ параметр нь харагдахуйц газруудын хувьд хамгийн чухал бөгөөд үүнд гарах сурагчийг зайлуулах нь дор хаяж 50 мм байх ёстой (хамгийн оновчтой - 80-100 мм). Гарах хүүхэн харааг ийм их хэмжээгээр зайлуулах нь ухрах үед харааны нүдний шилээр буудагчийг гэмтээхгүйн тулд зайлшгүй шаардлагатай. Дүрмээр бол шөнийн харааны төхөөрөмж болон дулааны зурагчдын хувьд гарах нүдний харааны зай нь нүдний шилний урттай тэнцүү байдаг бөгөөд энэ нь шөнийн цагаар дэлгэцийн гэрлийг далдлахад шаардлагатай байдаг.

ДУЛААНЫ ХАРАА МЭДРЭГЧИЙН ШАЛГАРУУЛАЛТ

Дулааны дүрсний төхөөрөмжийн шалгалт тохируулга нь үйлдвэрийн болон хэрэглэгчийн тохируулгад хуваагдана. Үйлдвэрлэлийн үйл явцХөргөлтгүй мэдрэгч дээрх дулааны дүрслэлийн төхөөрөмжүүд нь тусгай тоног төхөөрөмж ашиглан төхөөрөмжийн үйлдвэрийн тохируулга (хос "линз - мэдрэгч") хийдэг.

Та PULSAR дулааны камерын шинэ загваруудтай танилцаж, сонголтоо хийх боломжтой.

Дулааны зураг авагчийн сонголт нь ихэвчлэн мэдрэгчийн нягтрал болон сонголтоос хамаардаг фокусын уртнэг буюу өөр зорилтот илрүүлэх хүрээг авахын тулд линз. Жишээлбэл, in техникийн шаардлагазаана: 640x480 пикселийн нарийвчлалтай, 100 мм линз бүхий дулааны зураг авагч.

Санал болгож буй бүх мэдрэгч нь аморф цахиур (aSi) технологид суурилсан 640x480 пикселийн шаардлагатай нягтралтай, 17 мкм пикселийн давтамжтай, 50 мК дулаан мэдрэмжтэй (NETD) байх үед дулааны дүрсний камер сонгох бодит нөхцөл байдлыг авч үзье. - эдгээр үзүүлэлтүүд нь орчин үеийн урт долгионы микроболометрийн хувьд ердийн зүйл юм. Түүнчлэн, санал болгож буй бүх линз нь 100 мм-ийн фокусын урттай боловч харьцангуй диафрагмын F-ээр ялгаатай. Линзний параметрүүд нь дараах байдалтай байна.

IR мужид (8-аас 12 микрон хүртэл) диафрагм ба гэрлийн дамжуулалтын заасан параметрүүдийг харгалзан гэрлийн хэдэн хувь нь линзээр дамжин өнгөрөхийг тооцоолж болно.

F1.6 линзтэй матриц дээрх гэрэлтүүлэг ба гэрлийн дамжуулалт 88% = (1 / 1.6) 2 x 0.88 = 34%

F1.4 линзтэй матриц дээрх гэрэлтүүлэг ба 88% гэрлийн дамжуулалт = (1 / 1.4) 2 x 0.88 = 49%

F1.2 линзтэй матриц дээрх гэрэлтүүлэг ба гэрлийн дамжуулалт 88% = (1/1.2) 2 x 0.88 = 61%

Үүний дагуу дулааны зураг авагч + линзний системийн дулааны мэдрэмж нь паспортын 50 мК-ээс өөрчлөгдөнө.

	IR гэрлийн дамжуулалт	NETD системүүд
Линз 1	34%	147 мК
Линз 2	49%	102 мК
Линз 3	61%	82 мК

Тиймээс 50 мК дулааны зургийн аппаратын паспортын мэдрэмж нь линзний гэрлийн дамжуулалтаас ихээхэн хамаардаг бөгөөд бидний жишээн дээр хамгийн сайндаа 82 мК (линз 3), хамгийн муу нь 147 мК (линз 1) байна. Үүний үр дүнд дулааны зураг авагч нь 0.05 градусын "температурын зөрүүг" харах боломжгүй, зөвхөн 0.08 ~ 0.15 градус байх бөгөөд энэ нь бас маш сайн юм шиг санагддаг.

Энэ нь ажиглалтын үр дүнд хэрхэн нөлөөлөх вэ? Хэрэв температурын ялгаатай байдал нь том бөгөөд ажиглагдсан объект нь температурын дэвсгэрээс эрс ялгаатай бол бүх камерууд объектыг адилхан сайн харуулах болно. Гэвч нөхцөл байдал улам ээдрээтэй болбол үр дүн нь өөр болж эхэлнэ. Ажиглалтын нөхцөл байдлын хүндрэлийн дор дараахь зүйлийг ойлгож болно: зорилтот ба дэвсгэрийн хоорондох дулааны ялгаа бага, атмосферийн хур тунадас.

Туршилтанд зориулж угсарсан суулгацын дүр төрх. 100 мм-ийн фокусын урттай бүх линз, гэхдээ өөр F (зүүнээс баруун тийш линз): F1.2, F1.4, F1.6. Линзний цацруулагч/хамгаалалтын бүрээс нь тусгалын өнгөөр ​​хэрхэн ялгаатай болохыг харж болно.

Цаг агаарын янз бүрийн нөхцөл байдлыг барьж, зохих ёсоор буудахын тулд туршилт хийхэд нэлээд хугацаа зарцуулагдсан.

Үзэгдэх спектр дэх ажиглалтын талбайн харагдах байдал. Бороо. Зургийг хуурай дулаан цаг агаарт авсан. Линз 100мм, F1.6 - F1.4 - F1.2 тус тус.

Ерөнхийдөө бүх линз нь ажиглалт хийхэд хангалттай зургийн чанарыг хангадаг болохыг харж болно. Үүний зэрэгцээ, F1.4 линз нь урд талд нь тийм ч их хурц тод байдлыг өгдөггүй. Хамгийн нарийвчилсан зураг нь F1.2 линзтэй - энэ нь арын хэсэгт байгаа утаснуудын нарийвчилсан дүрслэл, урд талын барилгын дээвэр дээрх нарийвчилсан мэдээллийг харж болно. Энэ тохиолдолд линзний ялгаа чухал биш юм.

Бороо ороход зураг өөрчлөгдөнө. Линз 100мм, F1.6 - F1.4 - F1.2:

Борооны үед IR спектрт ажиглалт хийхэд хоёр сөрөг нөлөө үзүүлдэг. Нэгдүгээрт, бороо нь хэт улаан туяаны замд "саад тотгор" үүсгэдэг, хоёрдугаарт, ус нь температурыг харьцуулдаг. орчин, ингэснээр дулааны тодосгогчийг бууруулдаг.

Та дараахь зүйлийг анзаарч магадгүй.

• харьцангуй жижиг диафрагм F1.6 бол зургийн тодосгогч нь мэдэгдэхүйц буурдаг;
• дулааны тодосгогч багатай объектуудыг ялгах чадвар муутай - багана дээр дэвсгэрбараг үл үзэгдэх;
• нүдээр харахад F1.2 дээрх дүрс нь операторт F1.6 эсвэл F1.4-ээс илүү ойлгомжтой байдаг.
• зураг нь цэлмэг цаг агаартай харьцуулахад хамаагүй муу юм.

Хуурай нарлаг цаг агаарт өөр нэг өнцөг. Линз 100мм, F1.6 - F1.4 - F1.2:

Зурган дээр бага зэрэг ялгаа байгаа боловч ерөнхийдөө энэ нь дулааны дүрсийг ойлгох, дүн шинжилгээ хийхэд нөлөөлдөггүй.

Линзүүдийн хоорондын ялгааг танилцуулж дуусгахын тулд янз бүрийн цаг агаарт хангалттай хэмжээний дээж авч чадаагүй байна.

Гэсэн хэдий ч үүнийг хийх боломжтой дараах дүгнэлтүүд:

• дулааны камерын мэдрэмж (NETD) нь микроболометрээс үргэлж бага байдаг;
• хангалттай температурын тодосгогч нь линзний харьцангуй апертур F1.2-оос F1.6 болж өөрчлөгдсөн ч өндөр чанартай дүрсийг өгдөг;
• Цаг агаарын таагүй нөхцөлд дулааны зургийн чанар мэдэгдэхүйц буурдаг бол том диафрагмын харьцаатай линз нь хэвээр байна шилдэг зурагжижиг диафрагмтай харьцуулахад.

Дулааны дүрслэлийн линз F50

F50 дулааны дүрслэлийн линз нь Pulsar Helion XP28 болон Pulsar Helion XP38 дулааны дүрсний дуран дээр суурилуулах зориулалттай хамгийн урт хугацааны сольж болох линз юм. 50 мм-ийн фокусын урт нь холын зайд тав тухтай ажиглалт хийх техникийн боломжийг олгодог. Энэхүү тусгай линзийг ашиглах үед та 1800 метрийн зайд 1.7 метр өндөр (буга эсвэл хүн) байг таних боломжтой бөгөөд энэ нь маш муу үзэгдэх нөхцөлд бусадтай харьцуулахад маргаангүй давуу тал юм. оптик төхөөрөмж.

F50 линз бүхий Pulsar Helion XP дулааны зургийн аппаратын оптик томруулалт нь 2.5x боловч 2x-8x мужид жигд дижитал томруулалт хийснээр та ийм үр дүнд хүрч чадна. хамгийн их өсгөлттөхөөрөмж 20 дахин өндөр түвшинд байна. 100 метрийн зайд харах талбай нь 21 метр юм. Нэг дулааны дүрсний төхөөрөмж дээр сольж болох линзийг ашиглах нь ихээхэн өргөжиж байна функциональ байдалтөхөөрөмж. Тиймээс, хэрэв та богино зайд том талбайн дулааны объектыг хурдан олох шаардлагатай бол богино фокусын сольж болох линз ашиглах нь дээр бөгөөд нилээд зайд байгаа объектуудыг хайж олоход F50 линз нь бүх сэтгэл татам байдлыг харуулах болно. .

Анхаар!Линзийг физикээр өөрчилсний дараа дулааны зураг авагчийг зөв ажиллуулахын тулд төхөөрөмжийн цэсэнд тохирох "50" утгыг сонгох хэрэгтэй. Одоо таны дулааны дүрслэлийн монокуляр зөв ажиллаж, алс холын объектын зураг өндөр чанартай байх болно.

3…5 ба 8…12 мкм-ийн мужид ажилладаг дулааны дүрслэлийн систем, түүнчлэн IR мужид ажилладаг оптик мэдрэгчүүдэд зориулсан хэт улаан туяаны (IR) линзийг боловсруулах, тооцоолох, үйлдвэрлэх нь компанийн чухал үйл ажиллагаа юм. Тус компани нь стандарт загвар болон стандартын дагуу хэт улаан туяаны (IR) линзийг (атермал линзийг оруулаад) зохион бүтээж, үйлдвэрлэдэг. Ажлын нөхцөлүйлчлүүлэгч, мөн түүнчлэн IR технологийн бусад оптик угсралтын тооцоо, үйлдвэрлэлийг гүйцэтгэдэг, үүнд:

• 8…12 мкм-ийн хүрээн дэх микроболометрийн матрицад суурилсан хөргөлтгүй дулааны камерт зориулсан дулааны дүрслэлийн линз. Энэ бол дулааны дүрсийг дамжуулах үр дүнтэй спектрийн хүрээ, хөргөлт, хүйтэн диафрагм шаарддаггүй матриц хүлээн авагчийн оновчтой практик байдал, түүнчлэн ийм төхөөрөмжийн харьцангуй хямд үнээр хийгдсэн хамгийн түгээмэл төрлийн систем юм. ;
• 3…5 μм-ийн хүрээнд ажилладаг хөргөлттэй дулааны камерт зориулсан дулааны дүрслэлийн линз. Ийм системийн үндсэн дээр шинж чанар, дизайнд тавигдах шаардлагуудыг хослуулсан дулааны зурагчдыг бий болгодог. Энэ бол хэт улаан туяаны системийн хамгийн төвөгтэй төрөл боловч нэгэн зэрэг ажиглалтын объектыг илрүүлэх, тодорхойлох хамгийн сайн чадвартай;
• Дунд болон ойрын IR мужид ажилладаг нэг ба олон элементийн мэдрэгчүүдэд зориулсан IR линз, голчлон 3...5 мкм. Ихэвчлэн эдгээр нь энгийн IR оптик, мэдрэгч бүхий энгийн системүүд бөгөөд тэдгээрийн гол үүрэг нь дүрс дамжуулах биш харин дохио үүсгэх явдал юм.

Хэт улаан туяаны линзийг янз бүрийн ангиллын дулааны дүрслэлийн системд ашигладаг.

• батлан ​​​​хамгаалах (зөөврийн болон суурин дулааны зураглал, дулааны дүрслэл, оптик-байршлын станц, зорилтот төхөөрөмж, газрын төхөөрөмжийн хараа);
• технологийн (технологийн болон барилгын зориулалттай дулааны хяналтын төхөөрөмж, пирометр);
• аюулгүй байдлын хувьд (периметрийн хяналт, хил, галын хамгаалалтын системд зориулсан дулааны дүрсний камер).

Тодорхойлсон даалгавраас хамааран бид бүх ангиллын хэт улаан туяаны (IR) линзийг боловсруулдаг бөгөөд тэдгээрийн дотроос атермаль IR линзүүд ялгардаг. Дунд болон урт хугацааны дулааны зурагчдад зориулсан IR оптик нь германи, цахиур, поликристал цайрын селенид ба сульфидын дан талстууд, металл фторидын дан талстууд гэх мэт ашигласан оптик материалын термооптик шинж чанаруудын онцлог шинж чанартай байдаг. . Ихэнх тохиолдолд IR линз нь өндөр ба шугаман бус температурын хугарлын коэффициент бүхий германий линзийг агуулдаг. Үүнийг харгалзан IR оптик нь температурын өөрчлөлтөд анхаарлаа төвлөрүүлэх хандлагатай байдаг бөгөөд асуудлыг шийдэх нэг шийдэл нь температураас хамааран линз эсвэл линзний бүлгийг хүлээн авагчтай харьцуулахад дулааны нөхөн олговортой загвар юм. Хэцүү механик болон цочрол ачааллын нөхцөлд ихэвчлэн ашиглагддаг нарийн төвөгтэй загварыг боловсруулах шаардлагатай байдаг тул цөөхөн компаниуд атермал линзийг санал болгодог. Таны даалгаврын дагуу бид захиалгаар атермаль IR линзийг тооцоолж боловсруулна. Дулааны дүрсний оптикийг хөнгөн хийцтэй, нэмэлт хатуу хамгаалалтын бүрхүүл, OEM хувилбар ашиглан янз бүрийн хувилбараар боловсруулж, үйлдвэрлэдэг.