Určené na organizovanie nepretržitého monitorovania územia nielen počas dňa, ale aj pri nedostatočnom viditeľnom svetle, napríklad za súmraku alebo v noci. V objektoch rôznych veľkostí a odvetví sa používajú IR kamerové kamery, ktoré sú schopné pokračovať v plnej kontrole územia v tme bez dodatočného vybavenia, ako sú reflektory. Infračervené žiarenie, široko používané vo video dohľade, je pre ľudské oko neviditeľné, vďaka čomu má množstvo výhod. Keď je IR prísvit zapnutý, neruší normálny režim osvetlenia, spotrebúva relatívne málo elektriny a čo je najdôležitejšie, je pre narušiteľa neviditeľný.
Obsluha vstavaného IR prísvitu je pomerne jednoduchá. Na základe signálu zo vstavaného fotosenzora, keď osvetlenie klesne na určitú úroveň, monitorovacia kamera s IR osvetlením sa prepne do čiernobieleho prevádzkového režimu a IR osvetlenie sa automaticky zapne. V tomto režime sa citlivosť matice niekoľkonásobne zvyšuje a funkcia redukcie šumu odstraňuje šum v obraze, takže monitorovacia kamera s IR osvetlením vytvára informatívne monochromatické video snímky sledovaného objektu ponorené do takmer úplnej tmy.
Obzvlášť účinné sú IR LED diódy tretej generácie, ktoré boli nedávno vybavené videokamerami. Podsvietenie realizované pomocou takýchto diód je mnohonásobne efektívnejšie a ekonomickejšie. Dosah osvetlenia niektorých kamier teda dosahuje 50 metrov. Celková spotreba takýchto kamier nedosahuje 10 W a v mraze kamera funguje správne. Prevádzková teplota väčšiny kamier s IR prísvitom umožňuje ich použitie ako vo veľkých mrazoch v zime, tak aj v extrémnych horúčavách v lete.
Niektoré IR kamery je možné ovládať cez rozhranie UTC. Vďaka tomu môžete na diaľku meniť nastavenia fotoaparátu
Oblasti použitia
Videokamery s IR osvetlením sú zvyčajne navrhnuté tak, aby fungovali ako súčasť pouličných monitorovacích systémov. Preto sa vyrábajú v odolných kovových obaloch chránených pred prachom a vlhkosťou. Niektoré IR CCTV kamery majú kryt odolný voči vandalizmu. Preto sa takéto kamery často používajú na externý dohľad vo vysoko rizikových objektoch, bezpečnostných komplexoch, skladoch, parkoviskách a výrobných priestoroch.
Podomácky vyrobená infračervená kamera vo vašich rukách bude veľmi užitočná, keď v noci v lese stretnete Bigfoota alebo mimozemšťana z inej planéty. Bolo by fajn nafotiť obyčajný naozaj zaujímavý nočný záber IR kamerou. IR kamera tiež nezaškodí, ak sa práve rozhodnete stať sa súkromným detektívom.
IR kamera je teda potrebná v mnohých životných situáciách, preto sa rozhodne odporúča si ju vyrobiť. Samozrejme, vlastnými rukami. Ak si ho vyrobíte podľa nami ponúkaného návodu (vyskúšaného v praxi), tak vám umožní robiť pomerne kvalitné snímky v tme, aj keď tam nie je takmer žiadne svetlo.
Zbierame materiály:
– digitálny fotoaparát typu Olympus FE-47 14MP;
– farebný filter Kongo Blue;
– 36 výkonných infračervených LED diód;
– 3 uhlíkové rezistory 5% 220 Ohm 0,25 W pk/5;
– doska na krájanie 276-149A s 371 otvormi;
– batéria „Krona“ 9 V:
– izolovaný konektor pre batériu;
– telo s rozmermi 4x2x1" (1" = 1 palec = 2,54 cm);
– skrutka 1/4-20x1/2", matica a podložka (v označení skrutky je prvé číslo priemer závitu v palcoch, druhé je počet závitov na 1 palec, t.j. stúpanie závitu, tretie je dĺžka hriadeľa skrutky v palcoch) .
Začnime vyrábať zariadenie
Odskrutkujte skrutky z tela kamery (na oboch stranách).
Odstráňte panely a telo z fotoaparátu. Všetky skrutky odložíme bokom, každú si označíme, aby sme pri montáži presne vedeli, ktorú zaskrutkovať.
Potom demontujeme displej.
Pokračujeme v demontáži: vyberte hlavnú dosku kamery a uvoľnite maticu CCD a zadnú stranu optiky.
Odstráňte infračervený filter medzi matricou CCD a šošovkou. Tento postup sa môže líšiť pre rôzne modely fotoaparátov. Majiteľom niektorých modelov to môže spôsobiť nemalé problémy, no u nášho modelu sa celý problém rieši jednoduchým zatrasením fotoaparátu. Fotografia vpravo zobrazuje IR filter samostatne.
Teraz zo svetelného filtra vystrihneme šesť až osem štvorcov na veľkosť IR filtra, poukladáme ich a vložíme do kamery na miesto IR filtra. Zmontujeme kameru a nasadíme na ňu kryt. Ak chcete otestovať, zapnite kameru a uistite sa, že funguje: na displeji je v infračervenom spektre všetko viditeľné.
Kamera je pripravená na použitie, ďalej budeme pracovať na jednotke podsvietenia. Pripravili sme naň puzdro 4x2x1." Na jeho veku označíme body na vŕtanie otvorov: urobíme tri rady značiek v rovnakej vzdialenosti od seba. Vzdialenosti medzi susednými značkami urobíme v línii rovnaké - asi pol centimetra .
Na vyznačených miestach vyvŕtame otvory s priemerom pol centimetra.
Na bočnú stenu puzdra vyvŕtame ďalší otvor na pripevnenie skrutky: kdekoľvek na bočnej stene v strede výšky. Do tohto otvoru vložíme pripravenú skrutku zvnútra puzdra a zaistíme ju maticou a podložkou.
Ostrými nožnicami odrežte asi pol centimetra zo strán doštičky. Vznikne nám dlhý úzky pásik.
Všetky LED diódy usporiadame na doske tak, aby ich katódy a anódy boli zoradené v samostatných radoch a samotné LED diódy presne zapadli do otvorov, ktoré sú pre ne vyvŕtané na kryte krytu.
Potom vložíme LED diódy do príslušných otvorov na kryte bloku zvnútra a otočíme celú konštrukciu.
Prvý rad nožičiek LED ohýbame v ľubovoľnom smere a spájame ich pozdĺž jednej línie. To isté robíme so všetkými ostatnými radmi LED. Potom spojíme tri rady anód dohromady (na fotografii sú spojené čiernym drôtom).
Ku všetkým trom radom katód prispájkujeme odpor. Voľné kontakty týchto rezistorov prispájkujeme k červenému vodiču konektora batérie. Druhý (čierny) vodič z konektora batérie prispájkujeme na jeden z radov anód. Pripojíme batériu.
Vložte batériu do puzdra, zatvorte veko a priskrutkujte ho.
Blok podsvietenia je pripravený.
Zaskrutkujte ho do montážneho otvoru na spodnej stene kamery.
Naša domáca infračervená kamera je pripravená, v tmavej noci môžete loviť senzačné obrázky.
Na záver tiež poznamenávame, že IR kameru možno použiť na vzdialenú identifikáciu opitého človeka. Web future24 uvádza, že grécki vedci vyvinuli techniky, ktoré umožňujú rozlíšiť triezveho človeka od opitého na základe výsledkov analýzy fotografie jeho tváre IR kamerou. Jedna metóda analyzuje kolísanie teploty: u opitého človeka sú oblasti tváre okolo úst a nosa zvyčajne teplejšie ako ostatné časti tváre.
Predpokladá sa, že tieto techniky môžu nájsť uplatnenie v zábavných centrách, na letiskách a na iných miestach, kde je prítomnosť intoxikovaných osôb nežiaduca.
Nemenej zaujímavé články
Ako pokračovanie mojej nedávnej poznámky chcem hovoriť o najjednoduchšom spôsobe premeny bežnej webovej kamery na takzvanú kameru nočného videnia – schopnú snímať infračervený rozsah spektra.
Čo je infračervená kamera na nočné videnie
V skutočnosti môže každá digitálna kamera fungovať ako zosilňovač obrazu (elektrón-optický konvertor) pre zariadenie na nočné videnie nulovej generácie (NVD) (takéto NVG využívajú aktívne IR osvetlenie priestoru), keďže samotné kamerové matrice vnímajú nielen viditeľné, ale aj infračervené spektrum. „Prebytočné“ svetlo je odrezané pomocou svetelných filtrov (v tomto prípade IR filtra) a to tak, aby obraz vytvorený kamerou zodpovedal tomu, čo vníma ľudské oko. Mimochodom, v lacných fotoaparátoch je IR filter slabý alebo môže úplne chýbať - pre kontrolu môžete diaľkovým ovládačom svietiť napríklad do fotoaparátu mobilného telefónu. Preto odstránením infračerveného filtra môžete premeňte bežnú webovú kameru na kameru nočného videnia, zároveň zvyšuje celkovú citlivosť webkamery a zbavuje sa obrazového šumu pri slabom osvetlení
Odstránenie infračerveného filtra z webovej kamery
Ako príklad sa pozriem na proces demontáže IR filtra pomocou webovej kamery. Webová kamera Logitech C120. Na internete je dobrý s popismi (v angličtine) spôsobov, ako odstrániť IR filtre z webových kamier hlavných veľkostí. Aj keď tam nie je konkrétny model fotoaparátu (ako napríklad ten môj), je užitočné nájsť si najbližší podobný a oboznámiť sa s jeho štruktúrou, čo sa bude hodiť v budúcnosti pri demontáži fotoaparátu. Pozornosť— nie každý fotoaparát sa dá bezbolestne zbaviť filtra — .
- Prvým krokom je demontáž puzdra - odstránením puzdra z prednej pologule, odstránením gumenej zátky, ktorá zakrýva sedlo montážnej skrutky a odskrutkovaním samotnej skrutky. Na vykonanie týchto operácií budete potrebovať aspoň tenký krížový skrutkovač (najlepšie je hodinový skrutkovač); zástrčku je vhodné vybrať ostrým predmetom, aj keď je celkom možné vystačiť si s nechtami.
- Po odskrutkovaní sa komora rozloží na dve polovice, hemisféry, pre ktoré ich musíte vytiahnuť rôznymi smermi od stredového švu. V tomto prípade môžete odstrániť štandardný stojan, ak ho v budúcnosti nebudete potrebovať, ako aj odstrániť svetelný vodič z indikačnej LED a odstrániť tlačidlo umiestnené na zadnej strane fotoaparátu.
- Teraz musíte z drážok vybrať dosku s pripevnenou šošovkou. Potom sa zaostrovací krúžok odstráni z šošovky a sám sa odskrutkuje z puzdra matrice. Odložme všetko, čo sme nakrútili, bokom a pustme sa do toho hlavného – samotného matrixu.
- Ak chcete odstrániť kryt z matrice, musíte odskrutkovať dve skrutky umiestnené na zadnej strane dosky. Plášť je po obvode prilepený k doske, takže ho musíte odstrániť opatrne, ale s určitou silou. Po odstránení kože je lepšie odložiť dosku aj s matricou, aby sa matrica náhodne nepoškodila.
- Prejdime k hlavnému kroku. IR filter je prilepený na plášti zvnútra, osobne sa mi ho nepodarilo reverzibilne rozobrať - stačilo ho vyklepať ihlou na šitie a vyčistiť zvyšky (lepšie je to s okuliarmi - IR filter je sklo a malé kúsky skla môžu vletieť do oka).
- To je všetko, kamera nočného videnia je pripravená! Zostáva len nasadiť plášť (pri inštalácii dávajte pozor na kľúče umiestnené na plášti a doske - výstupky, respektíve otvory, ktorých zarovnanie zaisťuje správne umiestnenie plášťa). Naskrutkujeme objektív do puzdra, pripojíme kameru a .
Teraz stačí kameru uzavrieť do pohodlného puzdra (môžete použiť aj štandardné, ak vám jej veľkosť a tvar vyhovuje) a umiestniť ju na správne miesto - napríklad nad predné dvere, pripojiť kábel kamery k počítaču. . A užite si svoj vlastnoručne zostavený video monitorovací systém!
Prečo by inak mohla byť užitočná infračervená kamera?
Okrem toho, že samotná infračervená kamera je menej citlivá na zlé osvetlenie, a preto je vhodnejšia na použitie ako bezpečnostná kamera ako bežná, má niekoľko ďalších zaujímavých funkcií:
- Prvá a hlavná vec, ktorá vyplýva zo samotnej podstaty IR kamery, je, že vníma IR žiarenie, čo znamená, že IR prísvit voľným okom neviditeľný (rovnaký princíp NVG nultej generácie) bude perfektne fungovať s fotoaparát. Strýko Liao navrhuje
V modernom svete len ťažko nájdeme človeka (možno s výnimkou detí do 7-8 rokov), ktorý o termovíziách nikdy nepočul. Je pravda, že nie je veľa ľudí, ktorí aspoň raz držali v ruke skutočné zariadenie. A predsa sú na svete ľudia, ktorí termokamery nielen majú, ale si ich aj sami vyrobili z odpadových materiálov.
Je možné vyrobiť termokameru vlastnými rukami?
Táto potreba stať sa novými Kulibins v našej krajine je spojená s veľmi vysokými nákladmi na tieto profesionálne zariadenia. V prípade montáže podľa princípu „urob si sám“ cena podomácky vyrobenej termokamery neklesá ani niekoľkonásobne, ale rádovo. Napriek pomerne zložitému princípu fungovania je možná montáž zariadenia doma a prevažnú väčšinu potrebných senzorov (napríklad populárny MLX90614ESF) je možné ľahko zakúpiť na internetových stránkach, ako je e-bay. Hlavnou výzvou je v podstate optika potrebná na presnú konfiguráciu obrazu na prijímacom monitore. Optika je navyše špecializovaná a vo svojom zložení používa prvky vzácnych zemín (najčastejšie germánium) - a bez jedinečných technických zručností a hlbokých znalostí fyziky je nereálne vyrábať ju v byte.
Vplyv termokamery na lov
Na to však existuje jednoduché riešenie – a spočíva v použití hotových optických systémov z akéhokoľvek zariadenia, v ktorom sú prítomné (digitálne fotoaparáty, webové a klasické videokamery atď.).
Nevyhnutnosť na lov
Termokamera je multifunkčné zariadenie, ale okrem toho, že sa používa ako stacionárne zariadenie (na monitorovanie rôznych priemyselných procesov), je najužitočnejšia jej prenosná a prenosná verzia. Vyššie uvedené v plnej miere platí pre použitie prístroja na lov - navyše je žiaduce prístroj navrhnúť vo forme nárazuvzdorného a ľahkého monobloku, poskytujúceho vysoký rozsah viditeľnej viditeľnosti (na profesionálnych modeloch je to 1,5 km resp. má stupeň ochrany nad IP54). Ak je zariadenie zostavené pomocou digitálnej a nie analógovej optiky (čo sťažuje rozlíšenie horúceho ohňa od studeného snehu na vzdialenosť 100 metrov), poľovník bude mať možnosť nájsť zviera alebo vtáka v tých najnepriaznivejších podmienkach. bežné ľudské videnie. Patrí medzi ne tma, hustá hmla, dážď a dokonca aj húštiny, ktoré maskujú zvieratá, ktoré sú zamrznuté a nehýbu sa.
Pre termokameru bude telesné žiarenie teplokrvných cicavcov alebo vtákov vyzerať ako svetlý bod na monitore, ktorý jednoducho nedovolí, aby korisť zostala nepovšimnutá.
Princíp činnosti
Princíp fungovania termokamier je založený na fyzikálnom zákone, podľa ktorého každé zohriate teleso vyžaruje do priestoru tým intenzívnejšie infračervené žiarenie (IR), čím je teplota objektu vyššia – vrátane tela teplokrvného živočícha. Takéto žiarenie je zachytené naším zariadením a prevedené na obraz na monitore, vhodný pre ľudské vnímanie. Rozdiel v teplote infračerveného žiarenia je prenášaný rôznymi farbami, ktoré poznáme z tradičného viditeľného žiarenia. Od tmavofialovej a modrej pre najchladnejšie telá až po oranžovú a žiarivo červenú pre tie najhorúcejšie.
Tento proces prijímania a prenosu obrázkov prebieha v 3 etapách:
- zachytávanie tepelného žiarenia IR optikou;
- jeho digitálne rozdelenie podľa hodnôt teploty;
- zostrojenie termografického obrazu – simulovanie takzvanej tepelnej mapy objektu (niečo podobné bežnému zobrazovaniu teplôt na meteorologických mapách predpovede počasia).
Stojí za zmienku, že pre rýchlosť ľudskej reakcie sa všetky tieto akcie vykonávajú v podstate okamžite.
Vlastnoručne zostavená termokamera samozrejme nezabezpečí kvalitu obrazu a efektívny dosah profesionálneho prístroja. Ale pre lovca, ktorý chce odhaliť čo i len neforemnú tepelnú škvrnu ukrytého zvieraťa, v podstate nepotrebuje zariadenie s vysokým rozlíšením, ktoré stojí 5, 10 a niekedy aj 20 tisíc dolárov.
Ako funguje termokamera - obraz
Sme pripravení ponúknuť vám tri praktické možnosti zostavenia amatérskej termokamery – a ktorú si vyberie, je na rozhodnutí poľovníka.
Termokamera z kamery
Táto metóda vytvorenia termokamery je najjednoduchšia a najlacnejšia - pretože vyžaduje minimálny zásah do dizajnu digitálneho fotoaparátu a rovnako nízke náklady. Vychádza z jednoduchého fyzikálneho faktu, že digitálne zariadenia detegujú IR žiarenie na vstupe rovnako ako bežné žiarenie. Ale keďže za normálnych podmienok fotograf nepotrebuje tepelnú časť spektra, výrobcovia inštalujú pred prijímaciu matricu špeciálny filter, ktorý odráža infračervené lúče (takzvané „horúce zrkadlo“ alebo tepelné zrkadlo).
Zhotovenie domácej termokamery z kamery
Premena digitálneho fotoaparátu na termokameru teda bude v podstate pozostávať len z výmeny jedného odstráneného filtra (infračerveného) za iný (na bežné svetlo). Navyše v praxi ani 2. akcia v zásade nemôže byť vykonaná.
Zariadenie odweb-kamery
Táto možnosť je tiež možná, je však najnáročnejšia a relatívne drahá, pretože si vyžaduje dodatočné náklady približne 150 USD. Okrem toho efektívne získané zariadenie pomocou servopohonov bude schopné detekovať iba stacionárny objekt s tepelným žiarením.
Funkcie zostavenia termokamery z webovej kamery na fotografii
Na montáž budete potrebovať:
- špeciálna doska na prenos obrázkov do počítača Arduino, inštalovaná v priehradke na batérie;
- jeden malý servomotor pre vertikálny pohyb, zaistený pred doskou páskou alebo superlepidlom;
- druhý veľký servomotor, umiestnený v horizontálne otočnom zariadení a slúžiaci ako základ na pripevnenie celej konštrukcie k nemu;
- teplotný snímač MLX90614, pripojený k doske Arduino podľa schémy;
- podobne pripojené laserové ukazovátko (udávajúce aktuálny smer snímania);
- samotná „pavučina“, presne orientovaná pomocou ukazovateľa a tepelného senzora.
Tento dizajn bude fungovať ako termokamera s cieľovým označením (budete si však musieť samostatne stiahnuť a nainštalovať softvér pre Arduino - dostupný na internete a malý - asi 7 MB, spolu s pokynmi na inštaláciu náčrtov a knižníc).
Termokamera z videokamery
Technicky je metóda v podstate kópiou verzie s kamerou - až na to, že telo takejto termokamery bude pohodlnejšie a kvalita obrazu bude vyššia čistota (videokamera s infračerveným osvetlením však bude požadovaný).
Ďalšie možnosti
Pomerne realistická (a najpohodlnejšia pre všetkých, ktorí sa v spájkovačkách, skrutkovačoch a technickej literatúre príliš nevyzná) je aj možnosť využitia najbežnejších smartfónov vybavených možnosťami termokamery Flir One.
Pre cestovateľov a lovcov nebude obrazovka takéhoto smartfónu (keď je aktivovaný príslušný režim) v kvalite obrazu v žiadnom prípade horšia ako u najjednoduchších profesionálnych termovízií. A tiež majú schopnosť pracovať v daždi a vizualizovať akékoľvek IR žiarenie v rozsahu od 0 do 100 °C. Aj keď na vzdialenosti okolo kilometra vám to samozrejme nedovolí nič rozlíšiť. Ale - pričom je to asi 10-krát lacnejšie! A to zadarmo (z hľadiska dodatočných nákladov) tým, ktorí sa jednoducho rozhodnú upgradovať svoj mobilný telefón na takýto model.
Video: DIY termálny skener
Na záver môžeme konštatovať, že množstvo moderných štandardných prístrojov možno ľahko premeniť na termokamery – po vykonaní minimálnych zmien v dizajne. A vďaka tomu, bez toho, aby si vyžadovali obrovské dodatočné investície, výrazne rozširujú časový a poveternostný rozsah podmienok, za ktorých aj domáce termokamery dokážu odhaliť požadovanú korisť. Aj keď pri jazde v noci sa používanie takýchto domácich zariadení, ako sú zariadenia na nočné videnie v automobiloch, stále neodporúča (a zariadenia vytvorené na základe webových kamier sú zakázané).
Čítaj viac
