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

Айнбунд М.Р., Егоренков А.А., Пашук А.В.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

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
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.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2021 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика