Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-5-619-625
УДК 621.375; 551.51
Особенности изображений воды, льда, снега, предметов и человека, формируемых гибридной телевизионной камерой в ближнем инфракрасном диапазоне
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Айнбунд М.Р., Егоренков А.А., Пашук А.В. Особенности изображений воды, льда, снега, предметов и человека, формируемых гибридной телевизионной камерой в ближнем инфракрасном диапазоне // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 5. С. 619–625. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-5-619-625
Аннотация
Предмет исследования. В последнее время все большее распространение приобретают телевизионные камеры, основанные на работе в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн. Преимуществом съемки в ближнем инфракрасном диапазоне является возможность наблюдения за объектами в условиях низкой освещенности и в сложных погодных условиях. В таких камерах могут быть использованы гибридные сенсоры, которые объединяют в едином вакуумном объеме инфракрасный фотокатод и чувствительную к электронам матрицу на основе кремния. В работе исследованы возможности одного из последних образцов подобной камеры, созданной в АО «ЦНИИ «Электрон». Метод. Исследованы изображения человека, воды, льда, снега и других предметов в диапазоне длин волн 0,95–1,7 мкм. Изображения получены с помощью телевизионной камеры, созданной на основе гибридного телевизионного инфракрасного сенсора, состоящего из расположенных параллельно друг другу в едином вакуумном объеме фотокатода и кремниевой матрицы прибора с переносом заряда. Освещение объектов съемок в ближнем инфракрасном диапазоне осуществлено лампой непрерывного спектра с максимумом регистрируемого излучения на длине волны 1,55 мкм. Основные результаты. Выполнено сравнение изображений, зарегистрированных в ближнем инфракрасном диапазоне и в видимой области спектра. Дано объяснение отличий изображения снега от изображений воды и льда в ближнем инфракрасном диапазоне. В качестве примера продемонстрировано различие светопередачи поверхностей материалов для водолазного снаряжения, таких как неопрены с покрытием и с открытой порой. Практическая значимость. Благодаря наличию в ближнем инфракрасном диапазоне существенного контраста изображений различных предметов на поверхности воды и льда, возможно создание эффективной системы поиска на воде. Рассмотрены преимущества предложенной системы визуального поиска по сравнению с иными системами, в том числе пассивными системами и системами, работающими в среднем и дальнем инфракрасном диапазонах. В ходе работы положено начало развития возможности использования новой камеры в создании эффективной системы поиска предметов и людей на водных поверхностях.
Ключевые слова: гибридная телевизионная камера, ИК фотокатод, ближний ИК диапазон, предметы в ИК диапазоне, поиск на воде
Список литературы
Список литературы
1. Айнбунд М.Р., Гарбуз А.В., Дементьев А.А., Левина Е.Е., Миронов Д.Е., Пашук А.В., Смирнов К.Я., Чернова О.В. Гибридные высокочувствительные цифровые телевизионные приборы для УФ и ИК спектральных диапазонов // Успехи прикладной физики. 2018. Т. 6. № 6. С. 514–517.
2. Göhler B., Lutzmann P. Review on short-wavelength infrared laser gated-viewing at Fraunhofer IOSB // Optical Engineering. 2017. V. 56. N 3. P. 031203. https://doi.org/10.1117/1.OE.56.3.031203
3. Планк М. Теория теплового излучения. М.: КомКнига, 2005. 204 с.
4. Криксунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. М.: Советское радио, 1978. 400 с.
5. Белов М.Л., Городничев В.А., Кравцов Д.А., Черпакова А.А. Выбор безопасных для зрения длин волн излучения в УФ и ближнем ИК спектральных диапазонах для задач дистанционного зондирования // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2016. № 2. С. 105–122. https://doi.org/10.7463/0216.0832497
6. Белов М.Л., Черпакова А.А., Альков С.В., Городничев В.А. Выбор информационных каналов для лазерного контроля состояния растений при использовании для возбуждения флуоресценции безопасной длины волны излучения // Интернет-журнал «Науковедение». 2017. Т. 9. № 3. C. 25.
7. Бубнова И.А., Семчишен В.А., Свиридов А.П., Хайдуков Е.В., Новиков И.А., Петров С.Ю., Волжанин А.В. Люминесценция тканей глаза при механических нагрузках // Точка зрения. Восток – Запад. 2018. № 4. С. 84–86. https://doi.org/10.25276/2410-1257-2018-4-84-86
8. Горшкова О.М., Пацаева С.В., Федосеева Е.В., Шубина Д.М., Южаков В.И. Флуоресценция растворенного органического вещества природной воды // Вода: химия и экология. 2009. № 11. С. 31–37.