Termal Optik Kamera Sistemleri Nasıl Çalışır?

Termal ve optik IP kameralar, görüntü yakalamak ve oluşturmak için farklı teknolojileri kullanır. Her kamera sistemi tipi, IP güvenlik sisteminde benzersiz bir rol sağlar. Termal ve optik kameraları birleştiren sistemler, uzun menzilli gözetim için esnek bir çözüm sunar. Termal kameralar ışığa ihtiyaç duymadıkları için gece izleme için daha iyidir. Optik IP kameralar ise ortamda mutlaka bir ışık kaynağı gerektirir ve bir kişinin yüzü veya bir plaka numarası gibi ayrıntıları tanımlamak için en ideal seçimdir.

Optik ve termal kamera uygulamaları

Optik IP kamera modelleri genel olarak genel gözetim için tercih edilir. IP kamera sistemlerini, iç ve dış mekanlardan vahşi yaşama kadar her şeyi görmek ve kaydetmek için sıkça kullanılır.

Termal IP kameralar ise daha çok gece gözetimi için mükemmeldir ve temassız sıcaklık ölçümleri sağlamak için de kullanılabilir. Termal görüntüleme kamerası sadece gece kullanılmaz, aynı zamanda yağmur, kar ve sis gibi koşullarda da “görebilir”, böylece gözetim uygulamalarını geliştirmek için kullanılabilir.

İki ayrı kamera kullanıldığında, kameralardan biri tarafından algılanan nesneyi bulmak daha zordur. Optik ve termal kameraları birleştirerek, çok etkili bir uzun menzilli kamera izleme sistemi oluşturulabilir. Kameralar aynı pan üzerine monte edilerek eğme mekanizmasının, sistem hedef tespiti ve tanımlanması için etkili olması sağlanabilir. Çift IP kamera sistemleri, kilometrelerce uzakta olan nesneleri görüntülemek için de faydalıdır. Bu uygulamalarda daha geniş bir görüş alanı elde etmek için geniş lensli bir termal kamera kullanılabilir. Bu, nesneyi tespit etmeyi ve optik kameranın zum objektifi ile nesnenin ne olduğunu tanımlanmasını sağlar. Optik kamera, 5 km 'den fazla bir hedefe ışık tutabilecek bir lazer aydınlatıcı ile de donatılabilir.

Uzun menzilli kamera sistemleri nasıl çalışır?

Kamera sistemleri bir IP kamera kafası ve sensör, lens, pan-tilt mekanizması ve aydınlatıcıdan oluşur. Termal kameralar, bir nesneden gelen ısı enerjisini algılamak için tasarlanırken, bir optik kamera nesneden yansıyan görünür ışığı algılar.

Sensör: Yüksek performanslı uzun menzilli kamera sistemlerinde kullanılan optik sensörler megapiksel çözünürlük sağlar ve düşük ışıkta çalışabilir. Çözünürlük ne kadar yüksek olursa, mesafeyi ve görüş alanını daha geniş görebilirsiniz. Çözünürlük ve düşük ışık duyarlılığı arasında bir denge vardır. 2 megapiksellik optik kameralar en düşük ışık hassasiyetine sahipken, en yeni 4K kameralar (12 Megapiksel) en geniş görüş alanını ancak daha az ışık hassasiyetini sağlar.

Termal kamera modelleri elektromanyetik spektrumun kızılötesi spektrumunu görüntüleyen özel sensörler kullanır. Video görüntüsü, nesne ve arka plan arasındaki sıcaklık farkıyla oluşur.

Soğutulmuş veya soğutulmamış sensör sistemleri vardır. Soğutulmuş sistemler daha iyi algılama sağlar çünkü daha az ısıl gürültü sağlarlar ve soğutulmamış sensörlerden daha az ısı kontrastı olan nesneleri görebilirler. Bazı uygulamalarda, çok uzaktaki nesneleri algılamanın tek yolunu sağlarlar, ancak çok daha pahalıdırlar ve uzun süreli bakım gerektirirler.

Termal sensörler genellikle 640 x 480 piksel çözünürlük sağlar, ancak daha düşük ve daha yüksek çözünürlükle de kullanılabilirler. Termal kamera fiyatı, görüntüleme sistemlerinin çözünürlüğüne bağlıdır. Çözünürlük ne kadar yüksek olursa görüş alanı da o kadar geniş ve hedefin tespit edilmesi o kadar kolay olur.

Objektif: Optik kameralar, özel uzun menzilli zum objektifler kullanır. Örneğin, sistemlerden biri 32 mm'den 2050 mm'ye kadar yakınlaşan bir lens kullanır. Bu yüksek performanslı objektifler, iyi ışık iletimi (düşük f-stop) ve odağı gündüz ve gece korumak için IR düzeltmesi gerektirir.

Daha fazla mm sayısı, örneğin, 140 mm'lik bir lens yeterince büyütme sağlar, böylece bir kişinin yaklaşık 830 metre uzaklıkta bir tüfek taşıdığını söyleyebilirsiniz. Eğer kamera 500mm lens kullanıyorsa, kişiyi 2,5 km uzaktan görebilirsiniz.

Termal kamera ise kızılötesi spektrumu geçebilen özel germanyum lensler kullanır. Sabit lensler ve değişken zoom lensler mevcuttur. Örneğin, bir yolu görüntülemek için bir sınır geçişini görüntülemek için geniş bir lens seçebilirsiniz. Sabit lensler 50 mm'den 100 mm'ye kadar, değişken lensler 34 mm'den 155 mm'ye kadar aralıkta bulunabilir.

Pan-Tilt : Pan-tilt mekanizmasının çok kararlı olması gerekir. Yüksek performanslı pan-tilt mekanizmaları, kamerayı 0.01 derece hareket ettirir. İzleme mesafesi arttıkça, pan-tilt mekanizmasndan ötürü fiyat da artar. Bunun nedeni, daha ağır bir kamera lensi düzeneğinin hareket ettirilmesi gerektiğidir. Pan-tilt mekanizması hızlı hareket eden nesneleri izlemek için hızlı hareket etmelidir.

Lazer Aydınlatma : Lazer aydınlatıcı, 5 km'ye kadar odaklanmış IR ışığı sağlayabilir. Etki aralığı, kameranın düşük ışık hassasiyeti ve düşük ışık kapasitesi (maksimum f-stop) ile tespit edilir. Daha büyük sensörlere sahip kameralar, kamera sisteminin gece aralığını en üst düzeye çıkaran daha iyi düşük ışık duyarlılığı sağlar. Kaliteli lazer aydınlatıcılar, odak açısını optik zum lensinin odak mesafesine bağlı olarak en üst düzeye çıkaracak şekilde ayarlar. Bu, video kalitesini etkileyebilecek sıcak noktaları azaltır.

Lazer aydınlatıcılar özenle kullanılmalıdır. 15 Watt'lık güç seviyesine sahip lazerler, yakın mesafeden insan gözü için tehlike sınırını aşabilir. Buna Nominal Oküler Tehlike Mesafesi (NOHD) denir. Genellikle, 15 Watt'tan fazla güç kullanan lazerlerle güvenlik önlemlerinin alınması önerilir. Böylece insanların aydınlatıcıya çok yakın olmasını önleyerek, göz hasarı riski azaltılabilir. Örneğin, bir kişi 15 W lazer kullanıldığında 185 m'den daha yakın olmamalıdır. İnsanları korumak için, bir objektif bu minimum aralıktan daha yakın olduğunda, kamera sistemine aydınlatıcıyı otomatik olarak kapatan bir aktif telemetre sistemi eklenebilir.

Özet

Hem optik hem de termal kamera sistemlerini birleştiren güvenlik sistemleri, uzun menzilli kamera uygulamaları için tasarlanmış güçlü bir güvenlik sistemi sağlar. Doğru mercekle, gece ve gündüz uzun mesafelerde gözetim yapılabilir.