Imágenes térmicas.
Imagen térmica
Los modernos sistemas de televisión de seguridad se utilizan en una amplia variedad de instalaciones, por lo que es necesario mejorar sus características tácticas y técnicas. Esto se puede hacer mediante el uso de equipos de imágenes térmicas y la intelectualización del procesamiento de señales de video mediante el uso de tecnologías digitales. Un ejemplo del uso de equipos de imágenes térmicas es el complejo Rossi-MegoSense (preocupación «ROSSI»)
Los principales elementos de los modernos sistemas de televisión de seguridad son: cámara de televisión (TV); detector de movimiento; multiplexor. Estos sistemas pueden mejorarse mediante el uso de equipos de imágenes térmicas (TVE) y la intelectualización del procesamiento de señales de vídeo mediante el uso de tecnologías digitales.
A diferencia de las cámaras de televisión montadas en dispositivos de carga acoplada (matrices CCD) o las cámaras de televisión acopladas con intensificadores de brillo de imagen (IIA). La termografía utiliza una fuente de información completamente diferente, inaccesible al ojo humano. Se trata de la propia radiación de los cuerpos calentados, independientemente del nivel de iluminación y de la hora del día. Esta radiación se procesa y se convierte en una imagen visible, y dado que la radiación de energía térmica es inherente a todos los cuerpos sin excepción, utilizando dispositivos TPV es posible observar todos los cuerpos y objetos en el rango espectral de longitudes de onda 3-5 y 8- 14 micras, cuya temperatura es de interés para la protección de objetos: débilmente calentados (objetos vivos y medios técnicos) con una temperatura de aproximadamente 300 K y muy calentados — alrededor de 1000 K [1].
El rango espectral de los equipos TPV es más favorable que los rangos visible e infrarrojo cercano [2], lo que resulta en el rango de observación de las cámaras de televisión en condiciones de niebla, lluvia y nevadas. La llamarada local se reduce drásticamente. En este sentido, los dispositivos TPV son menos vulnerables, lo que determina su largo alcance, ya que las partículas de niebla y neblina son más cortas que la longitud de onda de funcionamiento de este equipo.
En la figura. La Figura 1 muestra las características de la transmisión atmosférica en función de la longitud de onda de la radiación [3]. Las ventajas del campo termográfico son obvias, lo que se explica por el efecto absorbente significativamente menor de las moléculas de H2O, CO y CO2 contenidas en las capas inferiores de la atmósfera. así como el ozono — en las capas superiores. |
Fig. 1. Características de la transmisión atmosférica en un camino de 2000 m de largo a una temperatura de +15 ° C y una humedad del 40% |
Ventajas de los equipos de imagen térmica>p>
Los medios de imagen térmica para monitorear objetos durante la noche y durante el día, así como en condiciones de mala visibilidad, en comparación con los dispositivos de vigilancia tradicionales, tienen las siguientes ventajas fundamentales:
• la posibilidad de observación las 24 horas vigilancia (y en la oscuridad, el rango de visión aumenta):
• principio de funcionamiento pasivo:
• detección de huellas de vehículos:
• la capacidad de reconocer objetos pequeños (personas) frente a la antecedentes de las grandes y medianas, así como controlar la dinámica de la situación en el área de vigilancia.
Los dispositivos TPV modernos pueden detectar a una persona a una distancia de 1 a 5 km. Un factor limitante para la implementación generalizada de medios TPV en los sistemas de seguridad es su alto costo. Las principales empresas extranjeras se esfuerzan por reducir costos mediante el principio modular de construcción de equipos y el uso de microbolómetros matriciales no refrigerados. Uno de los principales fabricantes de equipos TPV es la empresa FUR SYSTEMS AGEMA (Suecia).
Los principales parámetros de los dispositivos de vigilancia TPV son:
• tipo de detector de radiación (pueden ser matrices no refrigeradas en microbolómetros o receptores multielementos refrigerados en conexiones MCT (cadmio mercurio-telurio)):
• número de elementos de la imagen (el valor típico es 320×240 elementos);
• sensibilidad a la temperatura &# 171;0,1°С y rango espectral (3-5 u 8-14 micras);
• salida de vídeo con parámetros de señal de vídeo estándar
Rossi-MegaSense complejo
Actualmente, la preocupación «ROSSI» forma un complejo basado en el sistema informático Rossi-MegaSense para el reconocimiento de objetos en movimiento [4] y dispositivos de vigilancia TPV y TV. El complejo está diseñado para solucionar problemas de seguridad, vigilancia, registro y control de acceso. Extrae los contornos de los objetos y los rastrea y, de hecho, emula el mecanismo neuronal de la visión humana, lo que puede reducir significativamente la sensibilidad a fuentes externas de interferencia (sombras, resplandor, nieve, lluvia, niebla). El complejo tiene hasta 4 u 8 canales para ingresar señales de video a una computadora, y cada canal — ajuste independiente de dichos parámetros. como el número de zonas de detección, su ubicación, tamaño. Para cada zona, puede establecer el tamaño de los objetos controlados, el umbral de sensibilidad a la velocidad de movimiento de los objetos y la necesidad de controlar objetos pequeños. El complejo RossiMegaSense que utiliza TPV incluye los siguientes medios técnicos:
• ordenador personal IBM PC Pentium II 400MG, RAM 64 Mb, HDD 2,5 Gb:
• sistema operativo — Microsoft Windows’95 o Windows NT de 32 bits:
• cámaras termográficas o de televisión con una señal de vídeo estándar en la salida.
Capacidades complejas
Además de las principales ventajas de los equipos de imágenes térmicas, este complejo tiene las siguientes capacidades:
• funcionamiento las 24 horas;
• alta resistencia a los agentes naturales (lluvia, nieve , sombras) y interferencias artificiales (faros, deslumbramiento);
• adaptación a objetos de tamaños determinados;
• enmascaramiento de zonas;
• almacenar cuadros de cualquier evento en cualquier canal con una marca de fecha y hora;
• JPEG administrado — compresión de imágenes;
• visualización de fotogramas grabados en modos de reproducción, rebobinado, paso a paso y en tiempo real;
• procesamiento de imágenes;
• creación de archivos;
• voz mensajes sobre eventos de violación de la zona de control;
• control de actuadores remotos.
Teniendo en cuenta los puntos enumerados, podemos asumir las áreas de aplicación de este complejo:
•protección de las instalaciones del complejo de combustible y energía, industria química;
• control ambiental de las sustancias nocivas para el hombre. realizó emisiones al agua y al aire; • protección de áreas extensas complejas;
• prevención de la entrada ilegal de objetos en territorio controlado;
• operaciones de búsqueda y rescate relacionadas con desastres, accidentes y búsqueda de personas y equipos en lugares de difícil acceso:
• Detección temprana de grandes incendios.
LITERATURA
1. Lloyd J. Sistemas de imágenes térmicas. M.: Mir, 1978.
2. Manual de láseres. -En 2 volúmenes/Transl. del ingles editado por SOY. Proklova. — M.: Radio Soviética, 1978.
3. Orlov V.A., Petrov V.I. Dispositivos de vigilancia en horario nocturno y con visibilidad limitada. — M.: Editorial Militar, 1989.
4. Sistema de vigilancia por televisión Rossi-MegaSense-8//CncTeMbi para seguridad, comunicaciones y telecomunicaciones. — 1999. No. 4. P. 66-67.