Приложение Ж

Натурные испытания тепловизора «Альфа ТИГР» и тепловизионной камеры «Альфа ТТМ-01» производства ФГУП «Альфа» г. Москва

 

Тепловизор «Альфа ТИГР»

Проводилось наблюдение различных объектов, затем производилось сравнение оптического изображения, с тепловизионной картинкой с целью определения:

- относительной контрастности различных целей;

- разрешения;

- дальности действия.

 

Рис. 1Ж
Тепловизор «Альфа ТИГР»

 

Таблица 1Ж - Параметры тепловизора «Альфа ТИГР».

Название параметра	Значение					Примечание
Тип матрицы, материал матрицы (болометр, пироэлектрик), (оксид ванадия, аморфный кремний и т.д.)	Микроболометр, аморфный кремний
Производитель и маркировка матрицы по производителю	ULIS, Франция UL 03 16 2			ULIS, Франция UL 04 17 1
Тенденция к деградации матрицы. Снижение чувствительности	Менее 2% за 5 лет.
Гарантийные обязательства продавца и производителя	18 месяцев эксплуатации
Рабочий диапазон температур, °С тепловизора	-40 °С ... +55 °С
Требования к температуре хранения тепловизора	-40 °С ... +70 °С
Количество пикселей в матрице	384х288			640х480
Скорость считывания кадр/сек	25 (50 - опционально)
Спектральный диапазон матрицы мкм	7,5-14
Термочувствительность NEdT (допустим, 85 мК при f/D=1.6 Тфона=30 °С и 25 кадр/с) или 0,05 °С при f/D=1.6 и Тфона=30 °С	85 мК при f/D=1,4, Тфона=30 °С и 25 кадр/с; 60 мК при f/D=1,0, Тфона=30 °С и 25 кадр/с;					Если предла-гаются несколько объективов с разным F, то надо чувствитель-ность указывать для каждого F.
Необходимость охлаждения и тип холодильника (заливной холодильник, машина Стирлинга, элементы Пельтье и т.д.)	Охлаждение не требуется
Моторесурс холодильника, часы	-
Поле зрения объектива, °	5,5° х 7,3°	4,1° х 5,5°	3,5° х 4,75°	6,8° х 9,1°	9,8° х 13° 4,9° х 6,5°
Диаметр объектива, мм	54	100	90	100	103	Световой диаметр
Относительное отверстие объектива (или фокусное расстояние объектива, мм)	1:1,4 (f=75)	1:1,4 (f=100)	1:1,4 (f=120)	1:1,0 (f=100)	1:1,0/1:1,4 (f=70/140)
Возможность изменения фокусного расстояния	нет				переклю-чаемые два поля зрения
Тип видеовыхода	Видеосигнал по ГОСТ7845-92 (CCIR, PAL)
Возможность дистанционного управления	Есть (RS-485)
Напряжение питания	AC 220 В; 50 Гц
Потребляемая мощность	15 ВА
Класс защиты корпуса тепловизора	IP65
Габаритные размеры	Max 493х175х170 мм (в зависимости от объектива)
Вес	Max 6,5 кг (в зависимости от объектива)
Цена тепловизора, тыс.руб.	800	900	1030	1200	1300
Наличие АРМ и и его особенности	Пульт управления с телевизионным монитором или ПО для управления и отображения для компьютера.
Окуляр	Увеличение x6 и выносом зрачка 10 или 55 мм. Подстройка ±4 диоптрии. Черно-белый OLED микродисплей 800х600 пикселей, из них 768x576 для отображения тепловизионного изображения.
Иные параметры	Камера может устанавливаться на стандартное поворотное устройство. Камера имеет встроенное ПО обработки изображения, позволяющее выполнять следующие функции: - контрастирование деталей изображения; - улучшение соотношения сигнал/шум (управляемые алгоритмы); - электронное увеличение (2х, 4х).

Рис. 2Ж
Тепловизионная картинка улицы (широкий угол поля зрения)




Рис. 3Ж
Тепловизионная картинка улицы (узкий угол поля зрения, появилась прицельная марка)


 

Условия проведения испытаний:

- улица города Москвы, съемка со штатива;

- температура окружающего воздуха - +8 °С;

- расстояние до объекта наблюдения - 25 м.

 

Рис. 4Ж
Тепловизионная картинка неба (широкий угол поля зрения, виден провод городской электросети)




Рис. 5Ж
Тепловизионная картинка неба (узкий угол поля зрения, виден провод городской электросети)

 

Условия проведения испытаний:

- улица города Москвы, съемка со штатива;

- температура окружающего воздуха - +8 °С.

 

Рис. 6Ж
Тепловизионная картинка улицы (широкий угол поля зрения)




Рис. 7Ж
Тепловизионная картинка улицы (узкий угол поля зрения)

 

Условия проведения испытаний:

- улица города Москвы, съемка со штатива;

- температура окружающего воздуха - +8 °С;

- расстояние до объекта наблюдения - 15 м.

 

Рис. 8Ж
Тепловизионная картинка человека (узкий угол поля зрения)

 

Условия проведения испытаний:

- улица города Москвы, съемка со штатива;

- температура окружающего воздуха - +8 °С;

- расстояние до объекта наблюдения - 15 м.

ВЫВОДЫ

1) Наблюдение в оптическом диапазоне при хорошем освещении дает гораздо лучшую детализацию ландшафта и целей.

2) Наблюдение в инфракрасном диапазоне дает значительно худшую детализация картинки, но позволяет легче идентифицировать предметы, имеющий тепловой контраст по отношению к фону.

3) Можно отметить хорошее качество тепловизионной картинки;

4) Наличие широкого и узкого поля зрения является достоинством данного тепловизора.

5) Тепловизор создавался как прицел на оружие.


Тепловизионная камера «Альфа ТТМ-01»

Проводилось наблюдение различных объектов, затем производилось сравнение оптического изображения, с тепловизионной картинкой с целью определения:

- относительной контрастности различных целей; разрешения; дальности действия.

 

Рис. 9Ж
Тепловизионная камера «Альфа ТТМ-01»

 

Таблица 2Ж - Параметры тепловизионной камеры «Альфа ТТМ-01».

Название параметра	Значение
Тип матрицы, материал матрицы (болометр, пироэлектрик), (оксид ванадия, аморфный кремний и т.д.)	Микроболометр, аморфный кремний
Производитель и маркировка матрицы по производителю	ULIS, Франция
Тенденция к деградации матрицы Снижение чувствительности в % за кол-во лет.	Данные отсутствуют. В микроболометре предусмотрен геттер для восстановления вакуума.
Гарантийные обязательства продавца и производителя	1 год
Рабочий диапазон температур, °С тепловизора	-20 - +50 °С (-40 - +50 по спец. заказу)
Требования к температуре хранения тепловизора	-40 - +70 °С
Количество пикселей в матрице	160х120
Скорость считывания кадр/ сек	100 Гц
Спектральный диапазон матрицы мкм	8 – 14 мкм
Термочувствительность NEdT (допустим, 85 мК при f/D=1.6 Тфона=30 °С и 25 кадр/с) или 0,05 °С при f/D=1.6 и Тфона=30 °С	70 мК при f/D=1, 50 Гц, Т фона = 25°С
Необходимость охлаждения и тип холодильника (заливной холодильник, машина Стирлинга, элементы Пельтье и т.д.)	Термоэлектрическая стабилизация температуры матрицы 30 °С
Моторесурс холодильника, часы	Холодильника нет
Поле зрения объектива, °	По спецификации заказчика
Диаметр объектива, мм	По спецификации заказчика
Относительное отверстие объектива (или фокусное расстояние объектива, мм)	По спецификации заказчика
Возможность изменения фокусного расстояния	По спецификации заказчика
Тип видеовыхода	Опция
Возможность дистанционного управления	Интерфейс к компьютеру - USB 2.0 в реальном времени
Напряжение питания	5В от шины USB
Потребляемая мощность	2,2 Вт
Класс защиты корпуса тепловизора	IP54
Габаритные размеры	100х105х250, без объектива
Вес	0,9 кг, без объектива
Цена тепловизора	От 8,0 тыс. евро без стоимости объектива
Наличие АРМ и его особенности	Многофункциональное программное обеспечение для ноутбука (нетбука)

Иные параметры:

1) Параллельная асинхронная работа совместно с внешней видеокамерой по спецификации заказчика. Настраиваемые пользователем параметры совмещения тепловых и видео изображений;

2) Запись тепловых и видео изображений, сигнала с внешнего микрофона в фильм длительностью до нескольких суток;

3) Измерение температуры и параметров тепловых полей;

4) Полностью собственная оригинальная разработка. Адаптация под конкретного заказчика;

5) Аттестация на собственном оборудовании электронно-оптического тестирования зарубежного производства.

Возможности:

1) Предусмотрена установка внешней видеокамеры;

2) Для точного наведения на исследуемый объект камера оборудована лазерным целеуказателем;

3) Обеспечивается вывод изображений в реальном масштабе времени на экран ноутбука.

Дистанционное измерение температуры в заданных точках, профилях и областях поверхности объектов, в том числе и движущихся;

4) Автоматическое измерение влажности окружающей среды и ее учет при измерении температуры;

5) Выбор цветовых палитр и отображение тепловых изображений в псевдоцветах;

6) Обработка изображений во временной и пространственной областях;

7) Режим адаптивной обработки кадра для выявления низкотемпературных объектов в присутствии сильно нагретых тел;

8) Режим наложения теплового изображения на видео изображение с возможностью масштабирования, перемещения, поворота и изменения степени прозрачности;

9) Задание одного или двух пороговых значений температур со звуковой и цветовой сигнализацией при их превышении;

10) Возможность построения одной или двух изотерм;

11) Одновременная запись видео, тепловых изображений и звуковых сигналов (речевых комментариев) с возможностью их воспроизведения и температурного анализа;

12) Запись и воспроизведение фильмов в формате AVI;

13) Сохранение изображений в форматах BMP, TIFF, JPEG, GIF, PNG.

 

Рис. 10Ж
Тепловизионная картинка камеры «Альфа ТТМ-01»

 

Условия проведения испытаний:

- комнатное помещение;

- температура окружающего воздуха - 25°С;

- человек стоит лицом к тепловизору (заметена разница температур между лицом и рукой, что говорит о нарушении кровообращения конечностей).

Условия проведения испытаний:

- комнатное помещение;

- температура окружающего воздуха - 25°С;

- человек стоит лицом к тепловизору (разницы температур между лицом и рукой не заметны, что говорит о нормальном кровообращения конечностей).

 

Рис. 11Ж
Тепловизионная картинка камеры «Альфа ТТМ-01» с маркерами температуры

 

Условия проведения испытаний:

- комнатное помещение;

- температура окружающего воздуха - 25 °С;

- человек стоит лицом к тепловизору маркеры показывают измеренную температуру на лице и руке, точность измерения - 0,1 °С, перепад температур - 4,4 °С (что говорит о нарушении кровообращения конечностей).

 

Рис. 12Ж
Тепловизионная картинка камеры «Альфа ТТМ-01» с маркерами температуры

 

Условия проведения испытаний:

- комнатное помещение;

- температура окружающего воздуха - 25°С;

- человек стоит лицом к тепловизору маркеры показывают измеренную температуру на лице и руке, точность измерения - 0,1 °С, перепад температур - 0,5 °С.

 

Рис. 13Ж
Тепловизионная съемка ноги человека

 

Условия проведения испытаний:

- комнатное помещение;

- температура окружающего воздуха - 25°С;

- съемки ног человека (женщины), заметен значительный перепад температур, что говорит о нарушении кровообращения конечностей).

ВЫВОДЫ

1) Тепловизионная камера «Альфа ТТМ-01» предназначена для проведения медицинских исследований.

2) Несмотря на небольшое количество пикселей в матрице тепловизора (160х120), качество картинки хорошее, что объясняется качественной обработкой аналогового видеосигнала программным способом.

3) Температурная чувствительность в тепловизора в 0,1 °С говорит о хорошем соотношении сигнал/шум, стабильность показаний при измерении температуры тела человека достигается периодической автоматической калибровкой тепловизора по встроенному «черному телу».

Далее >>>