Деньги, как известно, имеют различные функции. Одной из них является непрестанное движение денег в обращении, обслуживание процесса обращения. Без выполнения деньгами этой функции торговля была бы невозможна.

Тепловизоры для квадрокоптера. Обзор, подборка, применение

Опубликовано: 11.10.2018

 

Тепловизор – это прибор, предназначенный для отображения сигналов, частотные характеристики которых лежат ниже диапазона оптического спектра. Эта особенность позволяет получать фотоснимки или видеоизображения тепловой картины объекта. Предел обнаружения тепловых различий современными тепловизорами очень мал – всего 0,01 градуса. Поступающая информация отображается на дисплее в виде цветовых пятен и/или записывается в память устройства для последующего анализа.

 

Квадрокоптер с тепловизором является мощным инструментом для обнаружения потерявшихся людей, фиксации лесных пожаров, утечек нефти и газа из трубопроводов, нарушений в работе линий электропередач и т. д. Есть также коптеры с инфракрасными системами, предназначенные для поиска дичи во время охоты.

Общие положения

В нашей природе все предметы, температура которых превышает показатель абсолютного нуля (-273,15 град. C), испускают тепло в окружающую среду в виде волн инфракрасного диапазона. Чем выше температура объекта, тем больше тепловой энергии он может отдавать. Спектр такого излучения зависит от температуры. По мере ее роста, частота излучаемых волн повышается, а их длина становится короче.

Тепловое излучение может распространяться и в вакууме. Ярким примером может послужить солнечная энергия, которая распространяется в космической среде виде электромагнитных волн.

Инфракрасная термография

Инфракрасная термография – это методика применения специальных электронно-оптических устройств, регистрирующих и измеряющих величину теплового потока. В соответствии с этой методикой создаются приборы, которые применяются для теплового контроля различных конструкций или оборудования и позволяют решать бесчисленное количество задач.

 

Простейшие тепловизоры способны создавать видеосигнал, в котором белые области отображают максимумы излучаемой энергии, а темные области указывают на более низкий уровень теплового излучения. Чтобы облегчить общую интерпретацию тепловых изображений, получаемая сигнатура чаще всего искусственно окрашивается. Это достигается путем присвоения различным уровням серого определенных цветов и оттенков.

Отметим, что выбор правильной цветовой палитры улучшает изображение и способствует более четкому восприятию различных уровней энергии.

Основные направления использования беспилотников с тепловизором

Современный дрон с тепловизором является очень практичным способом для инспекции промышленных строений и оборудования, контроля линий электропередач, обнаружения очагов возгорания, охоты и многого другого. Он способен:

 

Без риска для персонала проверить утечку тепла через стены и кровлю промышленных зданий; Составить тепловую сигнатуру солнечной батареи и обнаружить в ней дефектный элемент; Провести проверку электроподстанций без выключения оборудования; Проверить линии высокого напряжения, особенно расположенные в труднодоступных местах; Удаленно обнаружить и эффективно замерить объем утечек на предприятиях нефтегазового комплекса и на трубопроводах; Проверить температуру сельскохозяйственных полей, обнаружить проблемы оросительных систем и разыскать отбившееся от стада животное. В сфере безопасности дроны с тепловизором используются для обнаружения лесных пожаров и анализа обстановки в таких районах. Одним из преимуществ подобной системы является ее способность видеть сквозь дым, а также обнаруживать подземные очаги возгорания. Спасательные операции являются еще одной причиной широкого применения тепловых камер. Они способны легко обнаружить человека, чья одежда сливается с фоном окружающей среды. В последнее время набирают популярность и БПЛА, предназначенные для охоты в темное время суток. Каждый из них также оборудован тепловизором.

Рейтинг лучших тепловизоров для БПЛА

Тепловые камеры сравнительно недавно вышли на широкий рынок беспилотных летательных аппаратов. Мировым лидером в области разработки и производства таких приборов является американская компания FLIR Systems. Ее продукция совместима с фирменным программным пакетом FLIR Tools, позволяющим настраивать параметры съемки и превращать полученные изображения в профессиональные отчеты. Кроме того, их продукция подходит для установки на популярные серии дронов DJI (Phantom 3, Phantom 4) и миниатюрный FLIR Boson для DJI Mavic Pro. Ниже приводится рейтинг тепловизоров, в котором встречаются и изделия этой компании.

FLIR Duo

FLIR Duo – тепловизионная камера для квадрокоптера под кардан GoPro . Этот прибор является относительно дешевой альтернативой всем другим тепловизорам для БПЛА, выпускаемым FLIR Systems. FLIR Duo обладает размерами обычной экшн-камеры формата GoPro (41x59x29,6 мм). Как следует из названия, прибор имеет два объектива, один из которых регистрирует тепловые изображения, а другой – оптические. Оптический объектив позволяет получать картинку в формате Full HD (1920×1080). Термальное изображение снимается с разрешением 160×120 pix. Режим «картинка в картинке» допускает совмещение двух изображений. Дистанционное управление использует широтно-импульсную модуляцию. Что касается ввода-вывода, то для этих целей у FLIR Duo есть порты miniUSB и HDMI. Запись информации может вестись и на карту формата microSD. Через Bluetooth передаются данные в мобильное приложение, совместимое с системами iOS и Android.

Цену на камеру FLIR Duo на Aliexpress можно посмотреть по этой ссылке

 

YUNEEC CGO-ET

Наш обзор мы продолжим изделием китайской компанией Yuneec – весьма популярного производителя беспилотных летательных аппаратов. CGO-ET представляет собой комбинацию из тепловизора и камеры с низкой освещенностью, заключенных в один корпус. Комплект дополняет 3-хосевой карданный подвес, способный к круговому вращению.

 

CGO-ET имеет размеры 81x108x138 мм и весит всего 275 г. На прибор устанавливается оптический объектив с углом зрения 90 градусов. У термального объектива FOV несколько меньше – 71 градус по диагонали. Оптическая съемка ведется в формате 1920×1080 pix при 30 fps. Термальное изображение имеет формат 160×120 pix.

 

Ключевой особенностью этого прибора является измерение температуры объекта и формирование двух картинок – оптической и термальной. Оба изображения могут воспроизводиться на экране наземной станции ST-16. Оптическое и термальное изображения могут воспроизводиться отдельно, формировать две расположенные рядом картинки или накладываться друг на друга. Пилот получает право определять цветовую палитру термального изображения и регулировать температурную шкалу для выделения заинтересовавших его областей.

 

Нужно признать, что YUNEEC CGO-ET является, безусловно, высококачественной камерой, цена которой (приблизительно, US $2500) полностью соответствует ее возможностям.

 

Zenmuse XT2

Zenmuse XT2 является очень интересным коммерческим решением для дронов DJI Matrice 200 Series и DJI Matrice Pro , в котором тепловой датчик FLIR Tau 2 сочетается с оптической камерой 4K. Помимо реального изображения, прибор создает и термальную картинку, которая способна определять температуру в каждом пикселе с частотой 30 Гц.

 

На XT2 может устанавливаться несколько типов ИК объективов – 9, 13, 19 и 25 мм. В максимальной конфигурации устройство имеет габаритные размеры 124x113x127 мм. Штатный карданный подвес способен изменять угол наклона съемочной аппаратуры в диапазоне от + 45 до -130 градусов и создавать панорамы в пределах +/- 330 градусов.

 

Тепловая съемка ведется в формате 640×512, оптическая часть делает фото с разрешением 12 Mpix и снимает видео в формате 4K Ultra HD (3840×2160 pix) и Full HD (1920×1080 pix). Съемка может вестись с увеличением изображения в 2, 4 или 8 раз. Запись полученных материалов ведется на карты формата microSD, для установки которых у XT2 имеются 2 слота.

Электронная начинка прибора размещена в специальном корпусе, имеющем степень защиты IP44.

ПО Zenmuse XT2 обладает целым набором функций, которые позволяют этой камере сосредоточиться на самом горячем объекте контролируемой зоны и в режиме реального времени уведомлять оператора о превышении заданных температурных параметров. Более того, если проверка ведется в промышленной зоне, где присутствуют несколько источников тепла, то XT2 поможет оператору сосредоточиться на контроле выбранного им объекта. Можно настроить камеру на восприятие определенной полосы температур, выбрать цветовую палитру и отрегулировать способ воспроизведения теплового и визуального каналов на экране – отдельно, рядом друг с другом или с наложением двух изображений.

 

Workswell WIRIS Mini Heat Vision

Этот прибор выпускается чешской компанией Workswell – лидером европейского рынка термографических продуктов. Компания сфокусирована на машинном зрении и бесконтактном измерении температуры.

 

WIRIS Mini Heat Vision представляет собой систему, разработанную для беспилотных летательных аппаратов. Устройство имеет относительно небольшие размеры (85×65х45 мм) и вес (160 г). Этот прибор объединяет в себе две камеры (тепловую и цифровую оптическую) и блок управления.

 

Тепловизор имеет разрешение 384×288 pix и двенадцатикратное цифровое увеличение изображения. Он способен определять температуру с точностью до 3% и в очень широком диапазоне. В комплект поставки входят 2 сменные линзы – 71 град. (6,8 мм) и 35 град. (13 мм).

Цифровая часть имеет разрешение 1600×1200 pix и 16-тикратное цифровое масштабирование.

Данные могут храниться во внутренней памяти или на внешней карте micro SD. Основным преимуществом системы WIRIS является широкий диапазон управления в реальном времени непосредственно на стандартных RC-передатчиках (поддерживаются протоколы PWM, SBus и USB 2.0). Для передачи цифрового видео (1280×1024 pix) используется мультимедийный интерфейс HDMI. Аналоговый сигнал формируется в форматах NTSC и PAL.

 

Система позволяет изменять целый ряд рабочих параметров – от диапазона температур до палитры и масштаба получаемого изображения. Все настройки легко контролируются в ходе полетов, после выключения прибора все установленные параметры полностью сохраняются.

 

Анализ полученной информации производится в приложении CorePlayer, которое позволяет редактировать полученные данные, экспортировать их в другие форматы (PNG, AVI и т. д.), проводить анализ радиометрических данных, создавать автономные отчеты и 3D модели, а также обладает множеством других функций.

 

Цена прибора составляет € 3995.

 

FLIR Vue Pro R 640

Этой камере мы отдаем первое место. Этот прибор выпускается в нескольких версиях, лучшая из которых называется FLIR Vue Pro R 640 19 мм. Главные особенности этого изделия указаны прямо в названии: R означает радиометрический, 640 указывает на формат картинки 640×512, а величина 19 мм говорит о фокусном расстоянии объектива.

 

Впервые компания FLIR реализовала радиометрическую технологию в одной из своих камер. Эта особенность позволяет FLIR Vue Pro R считывать данные о температуре окружающей среды с чрезвычайно высокой точностью. Если стандартные тепловизоры позволяют создавать лишь достаточно общую цветовую картинку тепловой обстановки, то FLIR Vue Pro R определяет точное значение температуры для каждого пикселя в кадре.

 

Подобно другим моделям компании FLIR, Vue Pro R может захватывать видео и записывать его в формате MJPEG и H.264 на карту памяти microSD. Туда же заносятся и 14-битные фото. Частота кадров записанного видеоизображения равна 30 Гц.

 

Для удаленной настройки параметров используется MAVLink – протокол обмена информацией между наземной станцией и летательным аппаратом. Пилоту дается право удаленно выбирать цветовую палитру, запускать и останавливать запись, а также изменять масштаб изображения.

Анализ полученных материалов и создание на их основе развернутого отчета выполняется в приложении FLIR Tools. Стоит упомянуть, что модуль Bluetooth этого прибора позволяет связаться с мобильными устройствами, работающими как под iOS, так и под Android.

С учетом всех обстоятельств, на данный момент FLIR Vue Pro R 640 19 мм является лучшим инструментом для всех типов работ, требующих точных тепловых показателей.

 

Цена прибора соответствует ее возможностям. FLIR Vue Pro R 640 19 мм продается за US $4849 .

 

Промежуточное заключение

Во второй части нашей статьи мы рассмотрим несколько зарубежных и отечественных дронов, оснащенных тепловыми камерами.

Будем благодарны вам, если поделитесь с друзьями:

rss