Jūras PTZ termiskā attēlveido?ana: principi un pielietojumi krasta apsardzes operācijās

Jūras vide ir skarba un neparedzama, kas meklē ārkārtas prasības - un - glāb?anas un likuma izpildes ekipā?as. Tumsā vai miglā tradicionālās kameras bie?i neizdodas, bet termiskās - IR PTZ sistēmas ?auj operatoriem “redzēt” siltumu. Nosakot infrasarkano (siltuma) ener?iju, nevis redzamu gaismu, termiskie attēli atklāj laivas, cilvēkus un ??ēr??us, ko neapbru?ota acs vai parastās kameras nevar. Tādējādi termiskās PTZ sistēmas ir k?uvu?asBūtiskie rīkiKrasta apsargiem - ko izmanto navigācijai, izvairī?anās no sadursmēm, uzraudzības, draudu atklā?anas un meklē?anas - un glāb?anas līdzek?iem. Vi?i ?auj ekipā?ām “pārvērst tumsu dienā”, pagarinot patru?as visu diennakti.

Attēls: krasta apsardzes patru?as laiva krēslas laikā. Termiskās PTZ kameras ?auj traukiem noteikt citu laivu, cilvēku vai apdraudējumu karstuma parakstus pat tumsā vai zemā redzamībā.

Termiskās attēlveido?anas principi

Termiskais attēlojums ir bez - kontakta sensors, kas nosaka infrasarkano starojumu (siltumu), ko izstaro objekti un pārveido to attēlā. At??irībā no parastajām videokamerām (kurām nepiecie?ama atstarota redzama gaisma), termiskās kameras izjūt siltuma at??irības. Praksē objektīvs koncentrē IR ener?iju uz mikrobolometra sensora (bie?i 640 × 480 pikse?i vai augstāki), kas mēra temperatūras at??irības. Pat sīki kontrasti (tik mazi kā 0,01 ° C) ir nosakāmi un parādīti kā pelēkto?u vai nepatiesi - Krāsu video. Silti priek?meti (cilvēki, dzinēji, svaiga krāsa utt.) “Glow” spo?i pret vēsāku jūras ūdeni vai debesīm, liekot tiem izcelties. Tā kā visi objekti virs absolūtās nulles izstaro?anas ir, termiskās sistēmas strādā dienu vai nakti, lietū, miglā, dūmos vai atspīdumā. Piemēram, termiskās kameras naktī viegli pamanīs cilvēku ūdenī vai peldo?us gru?us ar tā karstuma parakstu, ievērojami uzlabojot visu diennakti situācijas izpratni.

Pan -tilt - Zoom (PTZ) funkcionalitāte

PTZ kamera ir motorizēta novēro?anas kamera, kas var panākt (pa kreisi/pa labi), noliekt (uz aug?u/uz leju) un tuvināt (optiski palielināt) pēc komandas. Termiskā PTZ sistēmā IR kamera ir uzstādīta uz ?īlas, kuru operators var vadīt vai automatizētas vadības ierīces. Visa vienība var pagriezt 360 ° un slīpēt vertikāli, lai skenētu pla?os apgabalus, savukārt mainīgais - fokusa objektīvs tuvojas mēr?iem. ?īs kustības virza precīzi servomotori, ?aujot tālvadības pulti kontrolēt kameras mēr?i un redzamības lauku. Piemēram, krasta stacija vai ku?u klāja konsole var panākt kameru pāri horizontam un pēc tam izmantot tālummai?u, lai palielinātu aizdomīgu kontaktu identifikācijai. PTZ iespējas nozīmē, ka viena kamera var aptvert lielus laukumus un blo?ēt uz kustīgiem mēr?iem, kā tie parādās, bez vairākām fiksētām kamerām.

Jūras PTZ termisko kameru galvenās iezīmes

• ?iro - Stabilizācija: Ku?a kustība (solis un rullītis) izplūst tuvu attēlu. Tāpēc jūras PTZ kameras ietver mehānisko ?iroskopu - stabilizētus gimbalus. Augstas - gala vienības Izmantojiet divas - ass stabilizācijas, lai neitralizētu trauku kustību. Piemēram, FLIR M364 kamera “praktiski novēr? pi?a, pacel?anas un ?ok?a ietekmi”, izmantojot ?iroskopus un motorizētus stiprinājumus. Praksē, kad ku?is ?ūpojas, ?iroskopi atklāj kustību un servos pagrie? kameru pretī, lai attēls būtu stabils. ?ī stabilizācija ir būtiska lielā diapazonā, jo pat mazas vibrācijas tiek ievērojami palielinātas, kad tās tuvina. Izmantojot stabilizāciju, Watchstanders iegūst skaidru, klin?u vienmērīgu skatu uz tāliem mēr?iem pat neapstrādātas jūrās.
  
  

• Vairāku - sensoru attēlveido?ana: Daudzas jūras PTZ vienības apvieno termisko un redzamo - gaismas kanāli daudzpusībai. Tipiska multi - sensora kamera var savienot savienot 640 × 480 IR kameru ar HD krāsu kameru (piemēram, 1080p) un pat ietver infrasarkano vai LED uzmanības centrā. Piemēram, FLIR M400 integrē 30 × - Zoom HD krāsu kameru un stingri - staru LED uzmanības centrā līdzās tā termiskajam sensoram. Naktīs termiskais kanāls atklāj siltuma parakstus, savukārt redzamais kanāls (ar tālummai?u un gaismu) nodro?ina skaidru atpazī?anu (piemēram, trauku krāsas, ID numuri). ?ī saplū?ana ?auj operatoriem apstiprināt un klasificēt kontaktus: siltuma skats atzīmē siltuma avotu, un HD kamera to identificē kā draudzīgu ku?i vai aizdomās turēto trauku.

• Optiskā tālummai?a un noteik?anas diapazons: Termiskās PTZ kameras izmanto nepārtrauktas optiskās tālummai?as objektīvus, lai pamanītu attālus objektus. Zoom koeficienti at??iras atkarībā no mode?a (parasti 4 ×, 14 × utt. IR kanālā). Tuvinā?ana sa?aurina skata lauku un palielina ainu, ?aujot atklāt mazus kontaktus lielā diapazonā. Piemēram, FLIR M400 piedāvā līdz 4 × nepārtrauktu termisko tālummai?u (un 30 × redzamu tālummai?u), lai trauki vai cilvēki paliktu “skaidri, krauk??īgi” pat ar maksimālu palielinājumu. Augsta optiskā tālummai?a papla?ina noteik?anas diapazonu ar daudziem kilometriem, padarot iespējamu garu - diapazona uzraudzību.

• Radara/AIS integrācija (SLEW - to - Cue): Advanced PTZ sistēmas var saistīt ar ku?a radaru vai AIS (automātiskā identifikācijas sistēma). Ar pareizu integrāciju diagrammā atlasot radara vai AIS kontaktu, kamerai automātiski tiek pagriezti (pagriezti) pret ?o mēr?i. Flir ?o kameru sauc par “Slavo - uz - Cue”. Praksē kapteinis pieskaras noteiktam mēr?im uz daudz - funkcijas displeja (MFD), un PTZ uzreiz pagrie?as uz ?o gultni un sāk izsekot mēr?a izseko?anai. Pēc tam kamera var blo?ēt izvēlēto kontaktu un sekot tās kustībai. Tas ievērojami samazina operatora darba slodzi, jo termisko kameru vada ku?a galvenie uzraudzības sensori. Daudzas sistēmas izmanto NMEA protokolus, lai kamera rea?ētu uz radara kursora stāvokli vai automātiski koncentrētos uz ARPA (automātiskā radara attēlojuma palīdzības) celi?iem.

• Automātiska izseko?ana: ārpus radaru norādēm, da?as PTZ kameras piedāvā digitālo automātisko - izseko?anu. Kad mēr?is ir norādīts skatā, kameras procesors var to nepārtraukti sekot bez turpmākas ievades. Piemēram, FLIR M400XR un M500 mode?os ietilpst aVideo - TrackerRe?īms: Kad kustīgs objekts ir blo?ēts skatā, sistēma to saglabā, kad tas pārvietojas. ?ī izseko?ana darbojas nemanāmi vai redzamā re?īmā, ?aujot operatora pārslēg?anas sensoriem, nezaudējot mēr?i. Automātiskā izseko?ana ir nenovērtējama laivu, cilvēku vai meklē?anas re??u uzraudzībai, nepārtraukti nepielāgojot kameru.

• Uzlaboti displeja re?īmi: termiskās kameras bie?i nodro?ina īpa?as paletes un pārklājumus. Piemēram, “Instalert” izce? karstāko vietu si?etā (krāsojot to sarkanā/oran?ā krāsā) un “Iceealert” atzīmē neparasti aukstus priek?metus (zili/za?i). ?ie re?īmi atvieglo cilvēku vai ugunsgrēku izvēli. Da?as sistēmas atbalsta arī papildināto realitāti: piem. Raymarine's ClearCruise ? pārklāj AIS mēr?us, diagrammas ce?a punkti un navigācijas AIDS tie?i uz dzīvā termiskā attēla. Citiem vārdiem sakot, kameras padeve var uzzīmēt bojas, citus ku?us vai zemes funkcijas no diagrammas, dodot ekipā?ām intuitīvu kombinētu skatu uz termiskajiem video un diagrammas datiem.

• Neliels dizains: Jūras PTZ kameras ir būvētas visām laika apstāk?u operācijām. Vi?i izmanto ūdensnecaurlaidīgu, koroziju - izturīgu ie?ogojumu un var darboties ārkārtas temperatūrā. Piemēram, flir gimbals ietver automātisko logu sildītāju aktivizē?anu, lai novērstu kondensāciju vai apledojumu sensora logā. Tas nodro?ina dzidru attēlu pat tad, ja jūras aerosols, lietus vai aukstums citādi varētu migt. īsāk sakot, ?īs vienības ir izstrādātas tā, lai izdzīvotu jūrā un ilgsto?ai lieto?anai jūrā.

Pieteikumi krasta apsardzes un jūras tiesībaizsardzības iestādēs

Meklē?ana un glāb?ana: Termiskās PTZ kameras ir nenovērtējamas SAR. Tā kā vi?i redz cilvēka karstumu, vi?i palīdz ekipā?ām naktī vai sliktā gaismā atrast iesprostotus vai pār bortu cilvēkus. Piemēram, ASV krasta apsardzes helikopters izvietoja fliru uz priek?u - Lūkas infrasarkanā kamera nakts laikā, meklējot trūksto?o tūristu, cerot uz?emt vi?as ?erme?a siltumu pret tum?o reljefu. (Lai arī ne katra meklē?ana beidzas ar glāb?anu, FLIR komanda ?ajā gadījumā īpa?i “l(fā)ietoja termisko attēlveido?anu, lai uz?emtu jebkuru ?erme?a siltuma parakstu”.) Pla?āk a?entūras zi?o, ka termiskā attēlveido?ana ?auj tām pagarināt meklē?anas stundu pagātnē pēc saulrieta. Termiskais attēlojums var atklāt cilvēkus, glāb?anas jakas vai pat glābt tikai karstumu, dodot glābējiem kritisku “galvas sākumu”. Krasta apsardze un partneru ekipā?as regulāri pa?aujas uz ?īm kamerām, lai slaucītu krasta līnijas, ledus laukus vai atvērtu ūdeni visu diennakti, ievērojami palielinot iespējas atrast izdzīvoju?os.

Jūras patru?a un tiesībaizsardzības iestādes: Krasta apsargi un ostas policija izmanto termiskās PTZ vienības lielo ūdensce?u ikdienas patru?ās. Kameras ?auj ātri atklāt nelikumīgas darbības naktī - piemēram, uzklausīt neapzinātas zvejas laivas, kontrabandistus vai neat?autus ku?us tālu jūrā. FLIR norāda, ka tādas sistēmas kā vi?u Seaflir sērija ir “būtiska” dienā - līdz - dienas misijām, piemēram, patru?as jūrā un nelikumīgas zvejas novēr?ana. Specializētas sistēmas pastāv savstarpēji; SPI Corp. apraksta garu - diapazona jūrniecības PTZ kameru (M11 sērija), kas skaidri “optimizēta jūrniecības lietojumiem” un efektīva, lai uzraudzītu ūdensce?us narkotiku kontrabandai. Praksē termiskās patru?as kamera var skenēt tum?o krastu vai ostu un nekavējoties atklāt siltus motorus vai cilvēkus, kas būtu neredzami pret melno ūdeni. Tādējādi kontrabandistu vai malumednieku savstarpēji saistīti ir praktiskāki - virsnieki var tos izsekot un vajāt, pirms vi?i tuvojas krastam.

Navigācija un izvairī?anās no bīstamības: pat ārpus izpildes lomām termiskās PTZ kameras uzlabo ikdienas navigācijas dro?ību. Vi?i palīdz ekipā?ām izvairīties no sadursmēm ar briesmām, kuras naktī ir grūti pamanīt. Piemēram, peldo?ie gru?i, mazas mak??erē?anas bojas vai pat tum?i - krāsaini aisbergi var izcelties kā termiskie kontrasti. Kā viens virsnieks izteicās, termiskās kameras var atklāt “peldo?us priek?metus, ieskaitot ledu, jebkurā apgaismojuma apstāk?os”. Tāpat pārslogotos vai atspīdumos - piepildīti ūde?i (piemēram, saullēkts/saulriets), termiskais skats var sagriezt caur optisko atspīdumu, lai atklātu citu ku?u siltuma parakstus. Integrējoties ar navigācijas displejiem, termiskās kameras var pamanīt arī sadursmes riskus, ko identificē radars, brīdinot apkalpi, lai veiktu izvairī?anos. Rezumējot, ?īs kameras darbojas kā jaudīga nakts/zema - Gaismas redzamības sistēma ku?a tiltam, ievērojami uzlabojot dro?ību, kad redzamība ir ierobe?ota.

Ieguvumi jūras dro?ībai un dro?ībai

Termiskās PTZ kameras nodro?ina apa?o - pulkste?a redzi un ievērojami papla?ina darbības efektivitāti. Vi?i “dod tiesībaizsardzības iestādēm pilnvaras pabeigt misijas 24 × 7”, jo tās vienlīdz labi darbojas tumsā, krēslā un dienā. Ekipā?as atzīmē, ka termiskā attēlveido?ana jūras operācijām pie??ir patiesu “sesto izjūtu”. Piemēram, pat nelielas temperatūras at??irības, kuras cilvēka acs palaista garām, k?ūst acīmredzamas, tāpēc Watchstanders var proaktīvi pamanīt cilvēkus ūdenī vai paslēptos traukos, kas ir tālu ārpus normāla gaismas diapazona. Termiskās kameras arī uzticami darbojas nelabvēlīgos laika apstāk?os - redzot caur vieglu miglu, dūmiem, lietus vai atspīdumu - tāpēc patru?as nav spiestas stāvēt, kad apstāk?i pasliktinās.

Termisko PTZ vienību integrācija ar ku?a elektroniku iegūst pilnīgu situācijas attēlu. Kameras var pārklāt termisko video ar diagrammas un radara datiem. Piemēram, ClearCruise AR funkcija apvieno tie?o termisko video ar AIS mēr?iem un navigācijas mar?ieriem, tāpēc patru?nieks uzreiz atzīst, vai silts blip ir draudzīgs kravas ku?is vai nezināma laiva. Apgriezieni - to - Cue integrācija nozīmē termisko, radaru un diagrammu sistēmas, kas darbojas saska?ā ar operatora darba slodzi. Faktiski kamera k?ūst par spēka reizinātāju: viens operators, kas uzrauga PTZ, var aptvert teritoriju, kurai citādi būtu vajadzīgas daudzas patru?as laivas vai skatu.

Varbūt vissvarīgākais ir tas, ka termiskās PTZ sistēmas ir dzīvība - Ietaupī?ana un izmaksas - Efektīvas. A?entūras zi?o, ka viena meklē?ana - un - Glāb?anas panākumi bie?i attaisno ietaupīto aprīkojuma izmaksas. Kā atzīmēja viens recenzents, “viena meklē?anas un glāb?anas misija varētu samaksāt par termisko attēlu cilvēkā tikai stundu ietaupījumi, nemaz nerunājot par spēju glābt cilvēka dzīvību”. Reālos gadījumos upuri, ko ātri pamanīja karstums, stundas tiek izglābti ātrāk nekā nejau?a meklē?ana. Pie??irot Jūras tiesībaizsardzības un glāb?anas komandām ?o uzlaboto redzējumu - faktiski “redzot neredzētu” - PTZ termiskās kameras ievērojami uzlabo dro?ību gan rea?ētājiem, gan sabiedrībai, kuru vi?i aizsargā.