Transcript Электронно-оптический преобразователь поколения I.

Ночное видеонаблюдение
Для ночного видеонаблюдения используются два
класса принципиально различных устройств:
1. Приборы ночного видения (ПНВ)
2. Тепловизоры (ТПВ).
ПНВ – усиливают слабое отраженное излучение с
помощью электронно-оптического преобразователя
(ЭОП),
ТВП – обнаруживают тепловой контраст объектов и
преобразуют невидимое ИК-излучение в видимый
свет с помощью экрана с люминофором.
Приборы ночного видения
Ближний ИК диапазон: 0,8 – 1,2 мкм, средний ИК
диапазон: 3-5 мкм, дальний ИК диапазон: 8 - 14 мкм
Приборы ночного видения работают в области
видимого света и ближнего ИК – диапазона и
усиливают то малое количество света, которое
попадает в объектив.
Классификация ЭОП
ЭОП для усиления излучения классифицируются на три
поколения — I, II и III (с промежуточными ступенями: I+,II+).
Электронно-оптический преобразователь поколения I.
Данные ЭОП имеют стеклянную вакуумную колбу с
чувствительностью фотокатода 120—250 мА/лм. Усиление
света у этих ЭОП составляет 120—900, разрешение в центре
25—35 штр/мм. Приборы, созданные на основе этих ЭОП,
можно встретить в большом ассортименте в магазинах по
цене до $ 320. Отличительная особенность данного типа в
том, что четкое изображение наблюдается только в центре, с
искажением и меньшим разрешением по краям. Кроме этого,
если в поле зрения попадают яркие источники света,
например, фонари, светящиеся окна домов и т.п., происходит
засветка всего изображения, что препятствует и даже
полностью исключает возможность наблюдения.
Принципиальная схема прибора ночного видения
с ЭОП поколения I
Электронно-оптический преобразователь
поколения II
Конструктивно ЭОП II-го поколения отличаются от I+
наличием специального усилителя электронов —
микроканальной пластины (МКП).
Характеристики таких ЭОП: усиление света около 25
000—50 000, чувствительность фотокатода мин. 240
мА/лм, разрешение в центре 32—38 штр/мм. Ресурс
ЭОП составляет не менее 1 000—3 000 часов.
Различают два типоразмера ЭОП — с
микроканальными пластинами 25 мм и 18 мм. С
точки зрения наблюдателя, больший типоразмер
обеспечивает больший комфорт наблюдения (как в
больших телевизорах), но приводит к увеличению
габаритов прибора.
ЭОП второго и третьего поколения имеют значительно
меньшие габариты и увеличенную дальность действия за счет
применения микроканальных пластин (МКП), усиливающих
поток фотоэлектронов, испускаемых фотокатодом.
Микроканальные пластины, в которых происходит
усиление сигнала, представляют собой тонкий срез
пучка пустотелых трубок, сплавленных между собой
наподобие мозаики. Трубок в таком пучке
насчитывается сотни тысяч.
Электронно-оптический преобразователь поколения III
Отличаются от ЭОП поколения II+ фотокатодом на основе
арсенида галлия, с ещё большим смещением пика
чувствительности фотокатода в инфракрасную область.
Чувствительность фотокатода достигает 900—1 600 мА/лм,
разрешение ЭОП 32—64 штр/мм и ресурс до 10 000 часов,
что в 3 раза больше, чем ЭОП II-го поколения.
Приборы на базе ЭОП III-го поколения очень хорошо
работают в условиях предельно низкой освещенности.
Единственный небольшой недостаток — отсутствие защиты
от боковых источников света, так как отсутствует волоконнооптическая шайба на входе ЭОП. В связи с этим, не
рекомендуется приобретать приборы III-го поколения, если Вы
планируете работать в городских условиях. Стоимость
приборов на ЭОП III-го поколения в 1,5—2,5 раза выше, чем
на приборы II+ поколения и составляет от $3 000 до $13 000.
До недавнего времени приборы II+ и III-го поколений
применялись только для военных целей
Чувствительность камер ночного видения.
Тепловизоры. Чувствительный элемент
тепловизора.
Тепловизоры получили новый импульс развития в 90-х годах с
изобретением нового вида чувствительного элемента для
видеокамер – микроболометрической матрицы. Болометр –
сенсор, изменяющий сопротивление, в зависимости от
температуры. При поглощении испускаемых элементами
сцены инфракрасных лучей происходит изменение
температуры по поверхности детектора. Повышение
температуры приводит к повышению амплитуды колебаний
кристаллической решетки, что в свою очередь вызывает
электрический ток. Поскольку болометры способны работать
при комнатной температуре и не нуждаются в охлаждении,
этот вид сенсоров стал очень популярным. Наиболее
распространенным материалом для изготовления
болометрических детекторов является поликристаллическая
окись ванадия. Диапазон рабочих длин волн – 8-12 мкм.
Съемка
тепловизором
Материал линз для объектива.
Обычный материал линз для видимого света и
ближнего ИК-диапазона в тепловизорах
неприменим, поскольку обычное стекло
задерживает инфракрасное излучение средне- и
длинноволнового диапазона. Наиболее широко в
тепловизионной технике используются линзы, в
состав которых входят германий, селенид цинка и
фторид кальция. Стоимость этих материалов
высокая.
http://www.youtube.com/watch?v=cmz8gURbM4A сравнение
приборов ночного видения и тепловизора.
http://www.youtube.com/watch?v=SxKgp3dee6Q – принцип
работы очков ночного видения
http://www.youtube.com/watch?v=JRPO6DpfB0Y&feature=related
картинки с тепловизора
http://www.youtube.com/watch?v=yDV80NsA25g&feature=related
- тепловизор Testo 875-1. Обзор
http://www.youtube.com/watch?v=sNXAc_ux5JI&feature=related RECON 550R цифровой прибор ночного видения