Исследование тепловизионного канала
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
воспринимает только до определенной граничной частоты).
МДВ (метеорологическая дальность видимости) - это то наибольшее расстояние на котором в светлое время суток можно различить (обнаружить) на фоне воздушной дымки абсолютно чёрный объект достаточно больших угловых размеров (>15).
При этом видимым считается такой объект, который различается на фоне неба хотя бы в виде неопределённого контура.
Для расчёта МДВ используется выражение:
=3,9?a ср
Где ?a ср - средний коэффициент ослабления по всем направлениям.
Измерение характеристик инфракрасных систем
Измерение параметров, характеризующих инфракрасные системы, может производиться непосредственно по электрическому сигналу (видеосигналу) путем определения его амплитуды, постоянной времени и шумов. При этом измеряется отклик системы на известное воздействие, создаваемое эталонной мерой. Такой тип оценки обычно применяется для инфракрасных систем, предназначенных для измерительных целей.
Измерение характеристик систем, предназначенных для визуального наблюдения, должно производиться по конечному изображению, восстановленному в блоке визуализации, обычно на экране черно-белой или цветной электроннолучевой трубки. В этом случае результаты зависят от способов регулировки контраста и яркости изображения. Для таких измерений можно применять два различных метода.
Субъективный метод, при котором наблюдатель визуально оценивает возможность или невозможность различить в изображении те или иные детали. Результаты, полученные этим методом, учитывающим физиологию зрительного восприятия и психологические особенности восприятия сюжета, следует интерпретировать с осторожностью и по возможности статистически усреднять результаты нескольких наблюдателей. При этом в зависимости от сюжета одни наблюдатели могут предпочитать высокую яркость изображения при слабом контрасте, а другие - лучший контраст при пониженной яркости. Преимущество этого метода состоит в том, что испытанию подвергается вся цепочка звеньев, обеспечивающая получение изображения с помощью инфракрасной аппаратуры, включая наблюдателя. Это представляется логичным во всех тех случаях, когда речь идет о наблюдении изображения на экране глазом. Кроме того, глаз осуществляет интегрирование сигналов по времени (с постоянной времени порядка 0,15 с), что способствует уменьшению воспринимаемых в изображении шумов.
б. Объективный метод, при котором глаз наблюдателя заменяется оптическим фотометром, анализирующим яркость экрана блока визуализации от точки к точке. Чтобы наилучшим образом приблизиться к условиям анализа изображения глазом, устройство работает с постоянной времени, сравнимой по величине с постоянной времени глаза.
Эффективность тепловизора при НС
Тепловизор "Скат" применяется для мониторинга и обнаружения дымовых шлейфов над городской застройкой и является неотъемлемой частью системы АСДМ "Лидар". С помощью тепловизора можно легко определить очаг возгорания при сносе дымового шлейфа. На рисунке 1 наглядно показан пример такой ситуации.
тепловизионный канал инфракрасная система
Рис 1 (а)
Кадр tvv (Пожар на Тихорецком бульваре, дальность 8 км, МДВ=10 км)
Рис 1 (б)
Кадр irr (Пожар на Тихорецком бульваре, дальность 8 км, МДВ=10 км)
На рисунке 1 (а) (возгорание складских помещений по адресу Тихорецкий бульвар, дом 2) отчётливо виден дымовой шлейф; тепловизионный же кадр показывает его сравнительно высокую температуру, что само по себе говорит о серьёзности происшествия и необходимости предпринять ряд оперативных действий.
Также удобство тепловизора очевидно при небольших возгораниях или начинающихся пожарах, например как показано на рисунке 2.
На рисунке 2 (а) мы видим лишь небольшой дымовой шлейф, который поднимается из-за кустов. Однако на рисунке 2 (б) (тепловизионыый кадр.) мы явно видим очаг возгорания и даже нагретую дымом листву. Таким образом мы можем определить место возгорания и убедиться в том что это начинающийся пожар. Как видно на рисунке 2 (в) впоследствии данный пожар заметно увеличился. В данном случае тепловизор сыграл также важную роль для обнаружения данной НС.
Рис 2 (а)
Кадр tvv (НС, дальность 0,5 км, МДВ=7 км)
Рис 2 (б)
Кадр irr (НС, дальность 0,5 км, МДВ=7 км)
Рис 2 (в)
Кадр tvv (НС, дальность 0,5 км, МДВ=7 км)
Также тепловизор незаменим ночью, когда шлейф чёрного дыма на тёмном небе практически неразличим. Подобный пример приведён на рисунках 3 и 4. На рисунке 3 зафиксировано возгорание на автобазе, произошедшее 29.05 в 21.50 на расстоянии полутора километров от стационарного поста. В условиях ночи мы достаточно плохо видим дым на tvv-кадрах (cм. рис 3 (а)). Однако в данном случае выручает ИК-канал, (тепловизор) с помощью которого мы можем точно определить очаг возгорания. Похожая ситуация наблюдается и на рисунке 4. Тут дальность до пожара 400 метров и, также как и в первом случае, возгорание более отчётливо отслеживается именно с помощью тепловизионного канала.
Рис 3 (а)
Кадр tvv (Возгорание на автобазе, дальность 1,5 км, ночь).
Рис 3 (б)
Кадр irr (Возгорание на автобазе, дальность 1,5 км, ночь).
Рис 4 (а)
Кадр tvv (НС, дальность 0,4 км, ночь).
Рис 4 (б)
Кадр irr (НС, дальность 0,4 км, ночь).
?/p>