Морская тепловая визуализация PTZ: принципы и применение в операциях береговой охраны

Морская среда жесткая и непредсказуемая, позирует экстраординарные требования В поисках - и - спасение и правоохранительные команды. В темноте или тумане традиционные камеры часто терпят неудачу, но тепловые системы PTZ позволяют операторам ?видеть? тепло. Обнаружая инфракрасную (тепловую) энергию вместо видимого света, тепловые изображения выявляют лодки, люди и препятствия, которые невозможно или нормальные камеры. Тепловые системы PTZ, таким образом, стали Основные инструменты Для береговых охранников - используется для навигации, предотвращения столкновений, наблюдения, обнаружения угроз и поиска - и - спасение. Они позволяют экипажам ?превратить тьму в день?, расширяя патрулирование вокруг часов.

Фигура: патрульная лодка береговой охраны в сумерках. Тепловые камеры PTZ позволяют сосудам обнаруживать тепловые сигнатуры других лодок, людей или опасностей даже в темноте или низкой видимости.

Принципы термической визуализации

Тепловой воображение - это не - датчик контактаЭто обнаруживает инфракрасное излучение (тепло), излучаемое объектами, и преобразует его в изображение. В отличие от обычных видеокамеров (которые требуют отраженного видимого света), тепловые камеры ощущают различия на тепло. На практике объектив фокусирует ИК -энергию на датчике микроболометра (часто 640 × 480 пикселей или выше), который измеряет температурные различия. Даже крошечные контрасты (до 0,01 ° C) обнаруживаются и отображаются в виде серого или ложного цвета. Теплые предметы (люди, двигатели, свежая краска и т. Д.) Ярко ?светятся? от более прохладной морской воды или неба, выделяя их. Потому что все объекты выше абсолютного нулевого излучения, тепловые системы работают день или ночь, под дождем, туман, дым или бликиПолем Например, тепловые камеры легко обнаруживают человека в воде ночью или плавучим мусором по его тепловой подписи, значительно повышая 24/7 ситуационную осведомленность.

Функциональность PAN -TILT -Zoom (PTZ)

A PTZ камера это моторизованная камера наблюдения, которая может Кастрюля (качаться влево/вправо), Наклон (вверх/вниз) и Зум (Оптически увеличить) по команде. В тепловой системе PTZ ИК -камера монтируется на карданке, который может управляться оператором или автоматизированным управлением. Весь блок может поворачивать на 360 ° и наклонять вертикально для сканирования широких областей, в то время как переменная - фокус -объектив увеличивается на цели. Эти движения обусловлены точными сервомоторами, что позволяет дистанционному управлению цели и поле зрения камеры. Например, береговая станция или корабельная консоль могут охватывать камеру через горизонт, а затем использовать Zoom, чтобы увеличить подозрительный контакт для идентификации. Возможность PTZ означает, что одна камера может покрывать большие области и фиксировать на движущихся целях по мере их появления, без необходимости нескольких фиксированных камер.

Ключевые особенности морских тепловых камер PTZ

• Гироскоп - Стабилизация: Движение корабля (высота и рулона) размывает масштабное изображение. Таким образом, морские камеры PTZ включают механический гироскоп - стабилизированные шарики. Высокие - Конечные блоки используют две - Стабилизация оси для противодействия движению сосудов. Например, камера FLIR M364 ?практически устраняет эффекты высоты высоты, подтягивания и рыскания?, используя гироскопные датчики и моторизованные крепления. На практике, когда корабль качается, гироскопы обнаруживают движение, и сервоприводы вращаются на противоположной камере, чтобы сохранить изображение устойчивым. Эта стабилизация необходима на дальнем расстоянии, потому что даже небольшие вибрации значительно увеличиваются при увеличении. При стабилизации наблюдатели получают четкий, камень - устойчивый вид на отдаленные цели даже в грубых морях.
  
  

• Multi - Датчик визуализация: Многие морские подразделения PTZ сочетают в себе тепловые и видимые - Легкие каналы для универсальности. Типичная камера с несколькими датчиками может сочетать ИК -камеру 640 × 480 с цветной камерой HD (например, 1080p) и даже включать в себя инфракрасный или светодиодный прожектор. Например, FLIR M400 интегрирует цветную камеру 30 × - Zoom HD и плотный прожектор лучевой светодиоды вместе со своим тепловым датчиком. Ночью тепловый канал раскрывает тепловые сигнатуры, в то время как видимый канал (с увеличением и светом) обеспечивает четкое распознавание (например, цвета сосудов, идентификационные номера). Это слияние позволяет операторам подтвердить и классифицировать контакты: тепловой вид, флаги, источник тепла, а затем камера HD идентифицирует его как дружественный корабль или подозрительное судно.

• Оптическое увеличение и диапазон обнаружения: Тепловые камеры PTZ используют линзы непрерывного оптического масштабирования для определения отдаленных объектов. Коэффициенты масштабирования варьируются в зависимости от модели (обычно 4 ×, 14 × и т. Д. В IR -канале). Увеличение уменьшает поле зрения и увеличивает сцену, позволяя обнаружить небольшие контакты на дальнем расстоянии. Например, FLIR M400 предлагает до 4 × непрерывного теплового масштаба (и 30 × видимого зумма), так что сосуды или люди остаются ?ясными, четкими? даже при максимальном увеличении. Высокий оптический Zoom расширяет диапазон обнаружения на многих километрах, что делает возможным длительное наблюдение за диапазоном.

• Интеграция радара/AIS (вращение - to - cue): Усовершенствованные системы PTZ могут связаться с радаром суда или AIS (система автоматической идентификации). При надлежащей интеграции выбор контакта с радаром или AIS на графике автоматически переводит (повернуть) камеру к этой цели. Флир называет это Камера ?Удар - к - cue?. На практике капитан нажимает на обнаруженную цель на дисплее Multi - Function (MFD), и PTZ мгновенно вращается до этого подшипника и начинает отслеживать цель. Затем камера может зафиксироваться на выбранном контакте и следовать его движению. Это значительно уменьшает рабочую нагрузку оператора, так как тепловая камера направлена ??основными датчиками наблюдения судна. Многие системы используют протоколы NMEA, чтобы камера реагировала на позицию курсора радиолокационного курса или автоматически сосредоточена на треках ARPA (автоматическое радиолокационное построение).

• Автоматическое отслеживание: Помимо радарных сигналов, некоторые камеры PTZ предлагают цифровое авто - отслеживание. После того, как цель будет назначена в виде, процессор камеры может постоянно следовать за ней без дальнейшего ввода. Например, модели FLIR M400XR и M500 включают Видео - Трекер Режим: Как только движущийся объект заблокирован видом, система держит его центрированным по мере его движения. Это отслеживание работает плавно, будь то в тепловом или видимом режиме, позволяя датчикам переключения оператора, не теряя цель. Авто - Отслеживание неоценимо для мониторинга лодок, людей или поиска сетей, не постоянно регулируя камеру.

• Усовершенствованные режимы отображения: Тепловые камеры часто предоставляют специальные палитры и наложения. Например, "Инсталерт”Выделит самое горячее место в сцене (окрашивая красный/оранжевый) и?ПЕРЕЛЕРТ?Отмечает необычайно холодные предметы (синий/зеленый). Эти режимы облегчают выявление людей или пожаров с первого взгляда. Некоторые системы также поддерживают дополненную реальность: например, raymarine's clearcruise ? накладывает мишени AIS, диаграмму путевых точек и навигационные средства непосредственно на живом тепловом изображении. Интуитивно понятный комбинированный вид теплового видео и данных диаграммы.

• Прочный дизайн: Морские камеры PTZ построены для всех погодных операций. Они используют водонепроницаемость, коррозию - Устойчивые корпусы и могут работать при экстремальных температурах. Например, флир -шарниры включают в себя автоматическое - активирующие нагреватели для окон для предотвращения конденсации или глазури в окне датчика. Это обеспечивает четкое изображение, даже когда морской спрей, дождь или простуда могли бы затонуть объектив. Короче говоря, эти подразделения спроектированы, чтобы выжить в открытом море и длительного использования в море.

Заявки на береговую охрану и морские правоохранительные органы

Поиск и спасение: Тепловые камеры PTZ неоценимы для SAR. Поскольку они видят человеческое жар, они помогают экипажам находить застрявших или за борт людей ночью или в плохом свете. Например, вертолет береговой охраны США развернул флир вперед - Поглядывая инфракрасную камеру во время ночного поиска пропавшего путешественника, надеясь поднять тепло ее тела на темной местности. (Хотя не каждый поиск заканчивается спасением, команда FLIR в этом случае специально ?использовала тепловая визуализация, чтобы забрать любые тепловые сигнатуры тела?.) В целом, агентства сообщают, что тепловая визуализация позволяет им продлить часы поискаХорошо, прошедший закат. Термический воображение может обнаружить людей, спасательных курток или даже спасения вспышек только на жаре, давая спасателям критический ?старт?. Береговая охрана и партнерские экипажи обычно полагаются на эти камеры, чтобы подметать береговые линии, ледяные месторождения или 24/7 открытой воды, что значительно увеличивает шансы на поиск выживших.

Морской патруль и правоохранительные органы:Береговые охранники и полиция гавани используют тепловые подразделения PTZ для рутинных патрулей больших водных путей. Камеры позволяют быстро выявлять незаконные действия ночью - например, обнаружение неверных рыбацких лодок, контрабандистов или несанкционированных судов далеко от берега. FLIR отмечает, что такие системы, как их серия Seaflir, являются ?необходимыми? в день - Дневные миссии, такие как оффшорные патрули и предотвращение незаконного рыбалки. Специализированные системы существуют для запрета: SPI Corp. описывает длинную дистанционную морскую камеру PTZ (серия M11), явно ?оптимизированные для морских применений? и эффективно для мониторинга водных путей для контрабанды наркотиков. На практике камера теплового патруля может сканировать темное побережье или гавань и немедленно раскрыть теплые двигатели или людей, которые были бы невидимы против черной воды. Таким образом, промежуточные контрабандисты или браконьеры становятся более практичными - офицеры могут отслеживать и преследовать их, прежде чем они приблизится к берегу.

Навигация и предотвращение опасности: Даже внешние правоприменительные роли тепловые камеры PTZ повышают обычную навигационную безопасность. Они помогают экипажам избегать столкновений с опасностями, которые трудно увидеть ночью. Например, плавучий мусор, небольшие рыболовные буи или даже темные - Цветные айсберги могут выделяться в качестве тепловых контрастов. Как сказал один офицер, тепловые камеры могут обнаружить ?плавающие объекты, включая лед, в любом состоянии освещения?. Аналогичным образом, в перегруженных или ярких водах (например, восходе солнца/заката) тепловой вид может прорезать оптические блики, чтобы выявить тепловые сигнатуры других кораблей. Интегрируя с навигационными дисплеями, тепловые камеры также могут определить риски столкновения, идентифицированные радаром, предупреждая экипаж о уклончивых действиях. В целом, эти камеры действуют как мощная система ночного/низкого уровня - Легкое зрение для судового моста, значительно повышая безопасность, когда видимость ограничена.

Преимущества для морской безопасности и безопасности

Тепловые камеры PTZ обеспечивают Раунд - и значительно расширяют операционную эффективность. Они ?дают правоохранительным органам возможность выполнять миссии 24 × 7?, потому что они одинаково хорошо работают в темноте, сумерках и день. Экипажи отмечают, что тепловая визуализация добавляет истинное ?шестое чувство? к морским операциям. Например, даже небольшие температурные различия, которые пропускали бы человеческий глаз, стали очевидными, поэтому сторожевые знаком могут активно заметить людей в воде или скрытых сосудах далеко за пределы нормального диапазона света. Тепловые камеры также выполняют надежно в неблагоприятную погоду - видя сквозь легкий туман, дым, дождь или блики - поэтому патрули не вынуждены стоять, когда условия ухудшаются.

Интеграция тепловых единиц PTZ с корабельной электроникой дает Полная ситуационная картинаПолем Камеры могут накладывать тепловое видео с помощью диаграмм и радиолокационных данных. Например, функция Clearcruise AR объединяет живое тепловое видео с целями AIS и маркерами навигации, поэтому патрулер мгновенно осознает, является ли теплый всплеск дружелюбного грузового корабля или неизвестной лодки. Удар - Интеграция - По сути, камера становится множителем силы: один оператор, контролирующий ПТЗ

Возможно, самое главное, тепловые системы PTZ Жизнь - Экономия и стоимость - ЭффективноПолем Агентства сообщают, что один поиск - и - спасение успеха часто оправдывает стоимость оборудования в сэкономленном времени. Как отметил один рецензент, ?единственная поисковая и спасательная миссия может заплатить за теплово -воображение только в сбережениях человека - час, не говоря уже о способности спасти жизнь человека?. В реальных случаях жертвы быстро обнаружили тепло, спасаются часами быстрее, чем при случайном поиске. Предоставляя морским правоохранительным и спасательным группам это улучшенное зрение - фактически ?видя невидимые? - тепловые камеры PTZ заметно повышают безопасность как для респондентов, так и для общественности, которую они защищают.