Самодельный прибор ночного видения

Принцип действия прибора ночного видения

Глаз представляет собой пассивный радар, принимает излучения, испускаемые предметами. Видимый спектр – малый диапазон колебаний тела Вселенной, окружающего человечество. Хищник из одноименного фильма переключал диапазоны, представитель развитой цивилизации неспособен охватить тотальный спектр! В темноте глаз видеть бессилен, недоступно Homo Sapiens наблюдать инфракрасное излучение. Тела будут испускать волны при низких температурах окружающей среды, плотность мощности падает. Вырисовывается первый прибор ночного видения. Ничего общего с военными. Аппарат пользуют строители.

image

Встречайте тепловизор, принимающий инфракрасное излучение предметов. Прибор предназначен не для обозрения темного пейзажа, однако фронтальный вид разглядеть можно. Штуковина имеет ряд настроек, типичны следующие признаки:

  • температура 10 градусов Цельсия тепла выглядит оранжевым сиянием;
  • стены домов смотрятся красноватыми;
  • окружающая неживая природа разных оттенков вплоть до черного.

Собрать своими руками тепловизор забудьте, купить тысяч за 50 можно. Потратив семь тысяч, прибор ночного видения (ПНВ) в магазине приобретете. Специально тепловизор целям бдения в темноте брать нет смысла, помогает строителям оценить качество теплоизоляционных мероприятий. Если найдется знакомый прораб, можно природой полюбоваться в темноте бесплатно, одолжив агрегат.

Схема прибора ночного видения реализуется указанными процессами, чтобы не раздражать глаз лучезарной радугой, внутри заводского изделия стоит прозрачная пластина, покрытая полупроводниковым материалом, пользуясь внутренним фотоэффектом, позволяет «увидеть» инфракрасное излучение предметов.

Читайте также:  Как закрыть петли спицами и сделать эластичный край?

Для справки. Фотоэффектом называется явление перехода электронов материала на новые энергетические уровни под действием фотонов света. Некорректно использовать термин для невидимого излучения, так понятие литературой и обыгрывается, поэтому избегаем противоречить остальным (авторитетным) источникам.

Под действием невидимых «фотонов» электроны пластины получают энергию. Считать информацию можно по изменению прозрачности материала, электропроводности вещества. Микроканальная технология изготовления чувствительных элементов помогает избежать засветки соседних пикселей. Первыми к решению задачи приблизились фашисты. Германия пользовалась трудом талантливых ученых. Некоторые добровольно, иных заставляли. Создан прицел винтовки весом 2,25 кг с чемоданом батареек (13,5) кг. Позволило бы, наверное, совершить немало подвигов (или преступлений), если бы советские войска маем 1945 года не взяли Берлин.

image

Иногда излучение дополнительно усиливается фотоумножителями. Помогает получить яркую контрастную картинку прибору ночного видения. Зачастую внешних излучений недостаточно, в ход идет подсветка инфракрасного диапазона. Используются лампы, чаще применяются полупроводниковые диоды специального типа. Найти можно в магазине радиолюбителям. К слову сказать, когерентность излучения светодиодов высока. Значит, что помехи не будут влиять на качество картинки.

Для справки. Когерентность восходит толкованием к синфазности волны. Такой свет сосредотачивается узким отрезком спектра (вертикальная линия графика), легко складывается, давая большую яркость, нежели другие источники излучения. В результате малой мощностью получите качественную подсветку.

Приборы ночного видения подразделяются следующим образом:

  1. Характером влияния на окружающую обстановку: Активные со светодиодной подсветкой.
  2. Пассивные, принимающие только излучения других предметов.

Методом обработки принятого сигнала:

    Лишенные усиления.Признаком наличия накопителя информации:

      Не регистрирующие.

      ИК ПОДСВЕТКА ДЛЯ КАМЕРЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

      Данная характеристика настолько важна для камеры ночного видения, что ей необходимо вынести в отдельный раздел. По техническому исполнению различают два способа инфракрасной подсветки:

      • встроенная;
      • внешняя.

      Оба типа подсветки работают с ИК излучением с длиной волны 730-900 нм. Это невидимый для человеческого глаза спектр светового излучения, который улавливает светочувствительная матрица видеокамеры, интерпретируя его в монохромное изображение.

      Важным преимуществом ИК освещения над осветительными приборами видимого спектра является их незаметность. Злоумышленник не осведомлён попал ли он в поле зрения камеры, а система вполне может проследить за его действиями.

      ВСТРОЕННАЯ ИК ПОДСВЕТКА

      Такие камеры отличаются большим количеством светодиодов, соответственно, большей мощностью. Эта компоновка ночных видеокамер видеонаблюдения не является оптимальной. Ее дальность редко превышает 10-15 м.

      Если производители на камере или в техпаспорте устройства указывают дальность встроенной ИК-подсветки более 20 м, то это очередной рекламный трюк.

      В объяснении мелким шрифтом, скорее всего, указано, что эффективная дальность видеосъемки в ночное время рассчитана на естественное освещение ночью при полнолунии, при котором уровень света составляет 0,3-0,1 люкс.

      Кроме того, для обеспечения дальности освещения превышающем 10 м суммарная мощность ИК светодиодов может превысить 10 Вт, что увеличит токопотребление только модуля подсветки до 1 Ампера.

      Читайте также:  Побелка потолка своими руками без специальных знаний и инструментов

      При функционировании с такой мощностью светодиоды выделяют большое количество тепла и конструкция камеры должно предусматривать возможность его отведения от остальных устройств. Как правило, применяются пассивные радиаторы, однако в теплое время года такое техническое решение может быть недостаточным.

      В случае с купольной камерой при размещении светодиодов внутри корпуса может возникнуть эффект отражения, ведущий к фоновой засветке изображения.

      ВНЕШНИЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

      При выборе внешнего осветительного прибора в инфракрасном диапазоне опытные инсталляторы систем видеонаблюдения ориентируется на следующие критерии:

      Длина волны. Человек воспринимает световое излучение в диапазоне 400-700 нм. И несмотря на то что инфракрасный спектр начинается с 730 нм небольшое свечение источника ИК излучения ещё может быть заметно.

      После частоты 850 нм качество изображения существенно ухудшается из-за снижения дальности и мощности излучения. Поэтому оптимальным вариантом являются источники с узким диапазоном ИК излучения — 750-850 нм.

      Дальность обнаружения. Несмотря на то что этот параметр сильно зависит от чувствительности матрицы самой камеры, увеличить дальность подсветки можно, сконцентрировав пучок света (при этом уменьшается угол излучения) на контролируемом объекте.

      Естественно, различные модели ИК прожекторов имеют разную дальность излучения, зависящую от количества светодиодов и потребляемой мощности.

      Угол излучения. Необходимо выбирать такой прожектор, чтобы угол излучения был больше чем угол захвата камеры видеонаблюдения. Только в этом случае можно избежать затемнения краев изображения или световых пятен посредине. Энергопотребление. Рабочее напряжение большинства ИК прожекторов составляет 12 В (как и у стального слаботочного оборудования) сила потребляемого тока находится в диапазоне 0,35-1,2 А.

      КЛАССИФИКАЦИЯ ИК ПРОЖЕКТОРОВ ПО ДАЛЬНОСТИ ИЗУЧЕНИЯ

      У производителей принято разделять источники ИК подсветки по дальности излучения на следующие категории:

      Ближнего действия. Расстояние 1,5-10 м. Используются преимущественно в помещениях. Применяются в больницах, банках, кассах и других финансовых учреждениях, где в ночной период времени необходимо обеспечить качественную видеосъемку, но без применения подсветки видимого спектра. Среднего радиуса действия. Расстояние до 60 м. Угол излучения 120-160. Используется для освещения открытой территории средней и большой площади. Дальнего действия. Расстояние до 300 м. Угол излучения 20-60. Формирует узкий направленный пучок ИК излучение, сконцентрированное на отдельном объекте. Используются преимущественно на дорогах и режимных объектах. Последнее время нашли применение в клубах и кинотеатрах для ведения незаметного видеонаблюдения в условиях затемнения.

      Сделать прибор ночного видения своими руками

      Устройство прибора ночного видения включает:

      1. Преобразователь инфракрасного излучения в видеосигнал.
      2. Подобие окуляра, которое бы могло сигнал отображать в режиме реального времени.
      3. Подсветка.

      В магазине много устройств, помогающих вести ночную съемку. Прибор ночного видения, очевидно, базируется на одной технологии. Черно-белая микрокамера подойдет. Стоит недешево, доступно приспособить гаджет иным целям, если прибор ночного видения надоест. Примером устройств послужат JK 007B, JK-926A. Главное, чтобы у устройства наличествовал видеовыход, порт у любой камеры встроен, иначе зачем вообще нужна! Цена покупки не должна сильно превышать магазинную стоимость прибора ночного видения (см. выше), иначе будет душить жадность. Утешьтесь, наше устройство сможет вести регистрацию, опция стоит дополнительных денег на прилавке.

      Найдите старенький видоискатель. Посетите салон, занимающийся ремонтом бытовой техники, если дома подходящего добра нет. Видоискатель снабжен одним входом для видео по протоколу, по которому ведет передачу камера.

      Вопрос можно будет уточнить, опросив местных профи, проверить функционирование, соединив устройства кабелем. Работает – осталось прикупить подсветку. Светодиоды закажите в интернете, потрясите ближайший рынок. Как проверить? Имеется видеокамера съемки ночью. Зайдите в темноту, подайте питание, посмотрите, светится ли радиоэлемент: наведите объектив видеокамеру.

      Читайте также:  Какое давление должно быть в автоклаве: принцип работы автоклава, зависимость давления от температуры нагрева

      Дюжину светодиодов зарубежный любитель делать своими руками рекомендует объединить гирляндами по 6 штук на ветке. Снабдите гроздь 10-омным шунтом, подводите питание батарейки. Перепутать полярность сложно, на всякий случай воспользуйтесь специальным справочником на светодиоды. Блок подсветки готов. Светодиоды монтируются на самодельный корпус: обыкновенный детский пенал, упаковка.

      Собственно, готово. Соединим видеокабелем камеру, видоискатель, поместив объектив в одну плоскость со светодиодами. Учитывая размеры устройств, вместятся одним пеналом. Видоискатель крепится сбоку. Для устройства регистрации понадобится вмонтировать в корпус соответствующий разъем. Приборы ночного видения из Китая не сравнятся с нашим! Рассмотрим функционирование:

      1. Камера ночной съемки фиксирует окружающую обстановку.
      2. Светодиоды подсвечивают предметы для лучшей видимости.
      3. Видоискатель проецирует изображение, видимое глазом.
      4. При необходимости через специальный разъем ведется регистрация.

      Не удивляйтесь, потерпев неудачу рассмотреть дальние предметы, не достают лучи светодиодов. Имеет недостатки прибор ночного видения: очки отсутствуют, стоимость сновья компонентов велика, необходимо прикупить, разместить в корпусе батарейки. Объяснили простым языком принцип работы устройства. Цель: показать, как сделать прибор ночного видения из подручных средств. Впрочем, в кабинете химии, наверное, завалялась пара реактивов. Попробуйте потормошить учителя!

      КАМЕРА НОЧНОГО ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ С ДАТЧИКОМ ДВИЖЕНИЯ

      В случае необходимости совместного использования в камере видеонаблюдения ИК подсветки и датчика движения возникают несколько вопросов связанных с тем, что оба эти прибора работают в одном инфракрасном диапазоне.

      Не будет ли мешать излучение ИК-прожектора датчику движения, установленному на камере в случае как аппаратного, так и программного исполнения.

      Если ИК-прожектор имеет высокую интенсивность излучения, влияющую на детектор движения, его рекомендуется устанавливать позади камеры или под углом к устройству. В этом случае излучение не будет воздействовать непосредственно на чувствительный сенсор детектора или на светочувствительную матрицу, вызывая засветку.

      В случае если используется дополнительный аппаратный датчик движения, не будет ли его излучение вызывать срабатывание программного датчика движения в самой камере.

      Как правило, ИК излучение детектора движения слишком слабо, чтобы восприниматься матрицей видеокамеры, которая является основным чувствительным элементом программной детекции движения.

      Если необходимо установить дополнительный ИК-прожектор на камеру, имеющую собственную интегрированную ИК-подсветку и аппаратный детектор движения, не случится ли зацикливания при их срабатывании.

      К примеру, вечером, после наступления сумерек, автоматически включается ИК-прожектор. Детектор движения реагирует и активизирует камеру с собственной ИК-подсветкой. Становиться «светлее» и ИК прожектор выключается, после чего выключается и детектор движения. И так по циклу.

      Такое зацикливание невозможно, так как фоточувствительный сенсор, активирующий ИК-прожектор настраивается на видимый спектр диапазона излучения и на него не сможет оказать ключевое влияние только ИК излучение.

      Магазинные приборы ночного видения

      Прибор ночного видения Циклоп назван так, потому что вместо очков получил монокуляр. Пригодился бы одноглазому великану. Как прочие, прибор ночного видения характеризуется тремя параметрами:

      1. Разрешающая способность в угловых минутах. Мельчайшая часть сферы обзора, которая может быть отличена от соседней аналогичного размера.
      2. Коэффициент усиления.
      3. Поле зрения.

      Для работы приборы хватает слабого отблеска звезд, если небо осветит Луна, картинка станет ясной. Небесные тела будут подсвечивать ландшафт не хуже светодиодов, о которых говорили выше. Разумеется, если посмотреть небо, можно изучать Больших и Малых медведиц, однако картина будет залита белесым сиянием.

      Монокулярный прибор ночного видения Зенит имеет встроенную подсветку, пьезоэлектрический преобразователь энергии для питания. Брендом снабжает охотников прицелами, не перепутайте. Специально для людей с нечетким зрением доступна подстройка объектива на недостающие диоптрии. Получаются очки ночного видения для чтения в темноте!

      НПФ Диполь приборы ночного видения выпускает, доступной ценой продукция не отличается. Впрочем, смотреть нужно по назначению прибора. Есть возможность заплатить 190 тысяч рублей за очки, за эти деньги белорусы продадут классный агрегат для ночного осмотра окрестностей. Ловите угонщиков, наблюдайте бесстыдников, возвращающихся с гулянки, наказывайте осквернителей местности!

      Если вам очень нужен прибор ночного видения, простая его модификация – не обязательно тратить кучу денег на заводской. Если вы в состоянии найти все нижеперечисленные элементы и у вас есть 1 час свободного времени – попробуйте собрать простейший прибор ночного видения своими руками!

      Advertisement

      Для изготовления прибора ночного видения, вам понадобится:

      — изготовить  или подобрать корпус,  в котором будут находиться все нижеперечисленные элементы;

      — аккумуляторы

      — разъём для зарядки аккумулятора

      — кнопка вкл/выкл питания

      — смартфон или телефон с рабочей камерой

      — инфракрасные светодиоды

      Итак, габариты корпуса должны позволять разместиться смартфону и аккумуляторам. Если нет подходящего корпуса, можно его сделать… да хоть из картона!

       Аккумуляторы предназначены для питания светодиодов. В предложенной схеме, использованы 3 аккумулятора (4 Вольт х 1 А-ч). Соединение – последовательное. В итоге получается батарея напряжением 12 В.

      Теперь нужно разжиться инфракрасными светодиодами. Именно они смогут сделать подсветку в невидимом для нашего глаза спектре, а камера вашего гаджета – увидит этот свет и сделает картинку, которую мы сможем увидеть.

       Можно светодиоды купить в магазине радиодеталей, а можно… если имеются ненужные/неисправные пульты управления, извлечь из них.

      Потребляемый ток светодиодов – около 50 мА. Поэтому, необходимо применение дополнительных сопротивлений, которые ограничат ток до этого параметра. В данной схеме, нужны будут резисторы по 270 Ом.

      Собрав эту схему , светодиоды стоит закрепить на какой-либо жёсткой поверхности. Да хоть на картоне! С помощью термопистолета.

      Теперь нужно разместить смартфон и закрыть импровизированной крышкой блок со светодиодами.

      Принцип действия таков: Включаете светодиоды, включаете смартфон, выключаете свет и наблюдаете картинку на экране.

      Обратите внимание! Освещение ещё не выключено, а мы уже наблюдаем какую-то подсветку. Когда же освещение выключено совсем – предметы на столе можно отчётливо разглядеть.

      Немного истории. Эволюция развития фонаря начинается ещё с Античных времён. Вначале для освещения в тёмном помещении использовали факелы. Через некоторое время стали использовать свечи, керосиновую лампу, стержневые лампы, лампы накаливания. С появлением сухих батарей стали разрабатывать ручные фонари разной конструкции. Все эти осветители излучали видимый свет.

      Содержание: 1. Использование ИК-фонарей в видеонаблюдении 2. Основные характеристики 3. Другие сферы применения 4. Как сделать своими руками 5. Обзор популярных моделей

      Постоянное совершенствование технологий в электронной технике привело к возможности освещать предметы (объекты) инфракрасным светом, невидимым человеческим глазом, но видимый сенсором прибора ночного видения. Это позволяет скрывать от окружающих наблюдение за нужным объектом в темноте или при слабом естественном освещении. На рис. 1 показан диапазон спектра частот, излучаемых солнцем.

      Рис. 1. Излучаемый Солнечный спектр

      Для улучшения видимости этих объектов сенсором ПНВ применяется инфракрасный фонарь или прожектор. Внешний вид инфракрасного фонарика мало чем отличается от обычного. Разница будет в источнике света осветителя. Так, в обычном используются светодиоды, излучающие видимый свет, длина волны (λ) которого находится в диапазоне от 0,4 до 0,7 микрометра, а в ИК-осветителе λ = 0,7–1 мкм.

      Надо понимать, что электронно-оптический преобразователь (ЭОП) фотокамеры устроен куда проще нашего зрения. Он реагирует только на силу отражённого света от объекта. Если нет света, то нет и изображения. Для получения изображения необходим определённый уровень освещённости наблюдаемого объекта. Современные ЭОП начинают видеть при освещённости от 0,0005 люкса. На рис. 2 изображены снимки с инфракрасной подсветкой и без неё (для сравнения).

      Рис. 2. Снимки без подсветки и с ИК-подсветкой

      В дневное время источником света является солнце, свет которого содержит весь известный спектр частот. В тёмное время для видеонаблюдения требуется освещение видимым или невидимым светом. С видимой подсветкой всё понятно, для скрытной применяются инфракрасные фонари. ИК-подсветка используется в основном совместно с приборами ночного видения. К ним относятся:

      • монокуляр,
      • очки ночного видения (НВ),
      • бинокль НВ,
      • прицелы НВ,
      • двухканальный монокуляр,
      • комбинированные и специальные приборы.

      На рис. 3 изображён монокуляр ночного видения в разрезе с указанием составляющих деталей.

      Рис. 3. Монокуляр ночного видения в разрезе

      Основные характеристики

      Рассмотрим технические характеристики ИК-подсветки:

      • длина волны (λ),
      • тип излучателя,
      • рефлектор (отражатель),
      • выходная мощность,
      • угол излучения,
      • рабочая дальность,
      • режимы,
      • питание,
      • время работы,
      • рабочая температура,
      • крепление,
      • габариты,
      • материал,
      • цвет,
      • вес.

      На рис. 4 показаны основные детали камеры видеонаблюдения с внутренней инфракрасной подсветкой.

      Рис. 4. Видеокамера для видеонаблюдения с ИК-подсветкой 

      Для надёжной работы задан начальный диапазон частоты инфракрасного спектра, то есть после частоты красного цвета. Чёткой границы нет. Выбрано 4 диапазона:

      • 730–750 нм,
      • 830–850 нм,
      • 870–880 нм,
      • 930–950 нм.

      Мнение эксперта Алексей Бартош Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Важно отметить, что с увеличением длины волны падает мощность излучения и уменьшается чувствительность ЭОП. Для подсветки на дальнем расстоянии рекомендуется применять излучатели на 830–850 нм, а на ближнее — 930–950 нм. Есть ещё одна тонкость. В диапазоне излучения 730–750 нм, в рефлекторе фонаря появляется слабое красное свечение. Некоторые животные реагируют на это свечение.

      В качестве источника излучения применяются ИК-светодиоды и лазерные инфракрасные диоды. Светодиоды излучают спектр частот, то есть создают мягкое излучение, а лазерные дают более жёсткое излучение. Выпускаются лазерные излучатели с внутренней оптической системой. Такие излучатели формируют узкий луч.

      Рефлектор предназначен для образования светового пучка. Геометрический размер его представляет собой равнобедренный треугольник с вершиной у источника света. Угол раскрыва определяется на уровне 0,5 по оси. Средний угол раскрыва составляет 40–80 градусов (угловых). Важно понимать, что с увеличением угла расхождения лучей расстояние подсветки уменьшается, а мощность прожектора в основном определяет не дальность, а площадь освещения. На рис. 5 показаны внешние подсветки разного вида.

      Рис. 5. ИК-подсветки для видеонаблюдения

      В дорогих моделях есть подстройка светового пятна. Рефлектор может быть как металлическим, так и пластмассовым и соответствовать требуемой жаропрочности. Инфракрасные диоды при работе нагреваются. Чем больше их мощность, тем больше нагрев. Поверхность рефлектора бывает текстурированная или гладкая. Спереди от рефлектора находится линза, которая защищает рефлектор и инфракрасный диод от окружающей среды. Изготавливается из стекла или пластмассы.

      Мощность излучателей используется от милливатт до десятков ватт.

      В пункте «режим» указаны возможные варианты работы. Например, в подсветке типа «хамелеон» возможны варианты:

      • строб;
      • маячок;
      • SOS;
      • регулировка излучения: высокое, среднее, низкое, минимальное;
      • дистанционное управление.

      Для крепления ИК-фонарика к приборам ночного видения используют разнообразные типы приспособлений. Самые распространённые из них — рельсовые планки Weaver и Picatinny, переходники для штативного гнезда с резьбой ¼, стринги для шлема или головы, универсальное крепление под стрелковое оружие. Разница между планками будет в ширине прорези. У планки Вивера = 0,180″, а у Пикатинни = 0,206″, а между центрами – 0,394″ и глубина — 0,118″.

      К корпусу предъявляются жёсткие требования. Он должен быть лёгким, ударопрочным, водонепроницаемым. Выдерживать отдачу ружья. В основном выполняется из анодированного высококачественного алюминиевого сплава, так как он работает в жёстких погодных условиях.

      Преимущества и недостатки

      К достоинствам можно отнести:

      • ИК-излучение безопасно для человека и окружающей среды.
      • Обеспечивает незаметное освещение охраняемого объекта.
      • Использование внешней подсветки улучшает качество изображения. Её можно располагать в любом удобном месте. Решает проблемы встроенной подсветки. Можно подбирать правильный угол освещения, выбирать прибор по мощности, дальности действия и площади покрытия.

      К недостаткам относится изображение, которое получается чёрно-белым на цветной камере. Гладкие объекты (поверхность озёр или рек, стеклянные окна, кафель или глянцевая краска, снег, яркость заднего плана) отражают ИК-лучи и создают засвеченные пятна на изображении. Затрудняют видеоизображение также пыль, дождь, туман, летающие насекомые.

      Другие сферы применения

      Кроме фонариков и прожекторов, инфракрасный свет используют для видеокамер при недостаточной освещённости помещений; кассы, офиса, банка, склада, кладовой. Как дежурное освещение при видеонаблюдении, где не нужно привлекать внимание к объекту. Когда свет не должен мешать людям в кинотеатрах, театрах, ночных клубах, на автостоянках и дорогах (не ослепляет водителей).

      Инфракрасный свет широко применяется в таких областях:

      • медицина (улучшает обмен веществ, выводит избыточные жиры, добавляет двигательную энергию и др.);
      • животноводство;
      • тепловизоры;
      • военная техника (система наведения, локация);
      • электронная промышленность (дистанционное управление, оптическая связь);
      • обогрев помещений;
      • пищевая промышленность (сушка овощей, фруктов);
      • астрономия;
      • метеорология (измерение температуры объектов);
      • научные исследования.

      Как сделать своими руками

      При желании можно самостоятельно сделать ИК-подсветку своими руками, да и всю систему видеоконтроля. Для этого надо знать основы электротехники, принцип работы электронной аппаратуры и навыки в практической работе. Самый простой способ — переделать готовый светодиодный фонарик, излучающий видимый свет, и заменить излучатель инфракрасным светодиодом или лазерным диодом. При этом помнить, что лазерный диод лучше использовать для открытых мест (при необходимости осветить дальнее расстояние), а обычный светодиод — в замкнутых пространствах. На рис. 6 показан комплект видеонаблюдения для дачи или офиса.

      Рис. 6. Комплект аппаратуры для видеонаблюдения

      Для построения системы видеоконтроля определите, какой участок нужно контролировать, где расположить видеокамеры и при необходимости внешнюю ИК-подсветку (составить примерный план). Например: видеокамеры — количество, тип. Видеорегистратор — 1 шт. Блок питания, подсветка — количество, модель. Нужный комплект подобрать в магазине. Затем смонтировать комплект на объекте.

      Не рекомендуется направлять ИК-свет в глаза — может обжечь роговицу глаза. Если освещённости не хватает, можно добавить несколько инфракрасных диодов.

      Для снижения нагрева излучателя и потребляемой мощности используется импульсное напряжение с регулируемой скважностью, то есть диоды моргают. Соотношение времени включенного и выключенного состояния светодиодов происходит на высокой частоте и незаметно для глаз. На рис. 7 показаны формы импульсного регулируемого напряжения для светодиодов.

      Рис. 7. Эпюры регулируемого напряжения от 10 % до 90 % 

      В таком блоке питания применяется, как один из вариантов, схема на интегральном таймере ne555 с силовым транзистором.

      На рис. 8 изображена принципиальная схема питания импульсным напряжением для подсветки.

      Рис. 8. Схема регулируемого блока питания для светодиодов подсветки

      Схему можно собрать на макетной плате. Её можно купить вместе с необходимыми радиодеталями в любом радиомагазине.

      Интегральная микросхема NE555 — это управляемый генератор импульсов. Для её функционирования необходимо с помощью внешних деталей установить режим работы. Показанная схема рассчитана на работу от источника +12 вольт. Элементы С1, R1, R2 задают частотный режим подсветки. С выхода 3 напряжение подаётся через ограничительный R3 на силовой ключ T1 (полевой транзистор). Он снимает нагрузку с вывода 3. По мощности подсветки выбирают тип VT1. Мощность резисторов 0,125 ватта. Переменный R1 изменяет частоту выходного импульсного напряжения. При импульсном питании диоды отдают большую световую мощность, чем при питании постоянным напряжением. Свечение диодов можно проверить камерой сотового телефона или фотоаппарата. На экране будет светлое пятно.

       Важно. При выборе надо учитывать, что ик-подсветка и ПНВ должны работать в одном частотном диапазоне.

      Обзор популярных моделей

      В выпуске фонарей и светильников инфракрасного спектра участвуют следующие торговые бренды:

      • AZISHN,
      • Tech Trends,
      • KKMOON,
      • EFOSE,
      • Gadinan,
      • UniqueFire,
      • Smar.

      Они выпускают разные подсветки, на любой цвет и вкус.

      Модель AZISHN CCTV LEDS, перечислим его характеристики:

      • λ = 850 nm;
      • ИК — диоды 48IR — 4 шт.;
      • наружный;
      • водонепроницаемый;
      • для камеры видеонаблюдения.
      Рис. 9. ИК-подсветка AZISHN CCTV

      Прожектор KKMOON DC 12V, 12W, его характеристики:

      • LED (96 шт.) — 850 nm;
      • дальность — от 10 до 60 m;
      • исполнение — IP65 (открытый, водонепроницаемый).
      Рис. 10. ИК-прожектор KKMOON с 96 ИК-диодами

      BEWARD – LIR6 — компактный источник света, его характеристики приведены ниже:

      • исполнение — наружное;
      • ИК-Led 3-го поколения;
      • угол подсветки до 75°;
      • дальность до 120 м, λ = 850 нм;
      • вкл/выкл — автоматическое.
      Рис.11. ИК-подсветка BEWARD LIR6

      Это устройство подойдёт для СКУД и домофонии. IP-вызывная панель Hikvision DS-KV8102-IM с инфракрасной подсветкой, камерой и микрофоном:

      • цветная камера, разрешение — 1 Мп;
      • для одного абонента;
      • дальность освещения — 1 м;
      • угол обзора — по горизонтали 120°, по вертикали 120°.
      Рис. 12. Вызывная панель DS-KV8102-IM

      Мощный ИК-прожектор от известного бренда BOSCH EX26LED с 60 высокоэффективными светодиодами:

      • длина волны — 840 или 940 нм;
      • атмосферостойкий корпус;
      • регулируется интенсивность излучения и чувствительность фотоэлемента;
      • радиус действия до 18 м;
      • угол излучения 30°.
      Рис. 13. Внешний ИК-прожектор BOSCH EX26LED

      Тактический фонарь с 4Xик-светодиодами NItecore CI7, фонарь-хамелеон Nitecore CI6 с ИК-режимом:

      • бренд — Nitecore;
      • светодиод — Cree XP-G2 R5;
      • световой поток — 440 лм;
      • дальность — 190 м;
      • элементы питания — CR123A, 18650;
      • режимы работы — 13;
      • длина — 143 мм, диаметр — 25,4 мм, диаметр головной части — 40 мм;
      • вес — 138 г;
      • водонепроницаемость — IPX-8;
      • материал корпуса — алюминий;
      • тип — карманный.
      Рис. 14. Внешний вид ИК-осветителя тактический фонарь с 4Xик-светодиодами NItecore CI7 (CI6)

      Лазерный ИК-осветитель Барс IR L для установки на цифровые ПНВ, подходит как для применения отдельно, так и для установки на оружие. Характеристики следующие:

      • тип излучателя — лазерный диод;
      • рабочая температура — -40…+50 градусов;
      • длина волны излучения — 808 нм;
      • источник питания — 2 шт. (CR123A);
      • мощность излучения — 200 (100, 50) мВт;
      • угол расхождения — 2… 20 градусов;
      • размер — 150х30х40 мм,
      • вес — 170 г.
      Рис. 15. Внешний вид ИК-осветителя Барс IR L Лазер

      Марка Pulsar — это бренд корпорации Yukon Advanced Optics, выпускает спектр оборудования: от ИК-фонарей и монокуляров до цифровых прицелов и тепловизоров для смартфона. На рис. 8 изображён внешний вид ИК-осветителя Pulsar.

      Рис. 16. Внешний вид ИК-осветителя Pulsar

      Например, осветитель pulsar al 915t. Излучение в невидимом диапазоне. По стандарту IEC 60825-2007 соответствует первому классу. Тип диода — Laser 915 нм. Работает с цифровыми ПНВ. Крепится на планке Weaver. Отсутствует эффект муара. Фокусировка — световое пятно от узконаправленного до рассеянного. Регулировка мощности и угла расхождения пучка. Пятно в форме вытянутого эллипса. Использование ИК-осветителя позволяет увидеть невидимое.

      Зрение человека – изумительная вещь. Глаза именуют отражением души. Вот чего людям на самом деле не дано, так это ориентироваться в темноте, но для этого есть техника, именуемая устройством ночного видения.

      Возможности этих приспособлений используются и в обычных камерах. При этом некоторые способны различать объекты в инфракрасном свете. В данной статье рассмотрен способ создание ПНВ из старой камеры.

      Содержание

      Принцип действия и элементы для самодельного прибора ночного видения

      image

      Основой данного ПНВ есть фотоаппарат, именуемый «мыльницей». Электроника не терпит серьезных изменений, так как ЖК экран дает возможность отображать изображение в даваемое устройством. Настроив шумовосприятие объектива и увеличив восприимчивость к ИК-диапазону, получаем возможности камеры, улавливать предметы в близком инфракрасном диапазоне. Также похожее устройство применимо и в качестве тепловизора, различая температуру предметов.

      Материалы:

      • фотоаппарат;
      • ИК — светодиоды;
      • радиаторы для охлаждения диодов;
      • контролер напряжения;
      • кнопка;
      • батарейка АА на 1,5 В две штуки;
      • проводники, изолятор.

      Инструменты:

      • паяльник;
      • отвертка с набором головок;
      • канцелярский нож;
      • пистолет для подачи горячего клея;
      • пинцет.

      Данный эксперимент проводился на модели фотоаппарата Samsung S1030. Это простой аппарат со светочувствительностью 50 — 1600 ISO, разрешением 3700 на 2500, оборудованная ЖК монитором.

      Снимаем инфракрасный индикатор

      Откручиваем все найденные винты сзади фотоаппарата. Это просто выполнить отверткой. Сделать это нужно внимательно, не навредив затвору и клипсу,  также, не отключив шлейфы.

      image

      Демонтируем ЖК-дисплей, аккуратно отсоединяем от держателя, который затем также удаляем. Освобождаем передающие шлейфы ЖК-дисплея. Плата контроля передачи должна высвободить фронтальную крышку, которую можно отсоединить теперь.

      Получив выход на конденсатор для зарядки вспышки, нужно также ему отключить питание, допустим, резистором или тестером.

      Отпаяв питание, демонтируем плату контроля фотоаппаратом, оставляя только оптику и матрицу. Именно она нас и интересует.

      Откручиваем матрицу с сенсором, удерживающим изображение. В данном фотоаппарате фильтром является небольшое стеклышко, обрамленное в полимер. Его снимаем бережно пинцетом, не нарушив сенсор.

      Чтобы не нарушить автофокусировку, устанавливается аналогичный по размеру прозрачный элемент. Допустим защитная пленка для дисплея смартфона.

      Монтируем все узлы в обратной последовательности, проверяем функционирование фотоаппарата.

      Устанавливаем подсветку

      На радиаторах охлаждения располагаем светодиоды и подходящие контакты. Подключаем контролер напряжения к питанию, и налаживаем его параметры.

      Светодиоды обрабатываем теплопроводящей эмульсией, а затем припаиваем к соответствующим контактам.

      Кнопку устанавливаем на верхней части, при помощи ножа проделывая под нее проем. Фиксировать лучше на горячий клей. Светодиоды располагаем на передней панели аппарата для подсвечивания объектива. Соединяя их последовательно, выводы подсоединяем к понижающему модулю.

      От контролирующей платы контакты, отвечающие за питания, выводим через кнопку к микроконтролеру напряжения.

      Монтаж устройства

      Собираем устройство в обратной последовательности

      Оцените статью
      Рейтинг автора
      5
      Материал подготовил
      Илья Коршунов
      Наш эксперт
      Написано статей
      134
      А как считаете Вы?
      Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
      ли со статьей или есть что добавить?
      Добавить комментарий