دوربین‌های مداربسته حرارتی چگونه کار می‌کنند

۹ دی ۱۴۰۰ ۷۴۰

دوربین های حرارتی گرما را می بینند

تشخیص حرارت و نظارت حرارتی چند وقتی است در دنیای تکنولوژی مورد توجه سازمانهای مختلف قرار گرفته است. دوربین هایی که حرارت را تشخیص می دهند که به اصطلاح به آنها Thermal  یا  Thermal CCTV Camera گفته می شود در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی پیدا نموده اند. دوربین های حرارتی در صنایع نظامی جهت شناسایی افراد ، در آتش نشانی جهت اطفای حریق و شناسایی مصدومین ، در محیط زیست و گردشگری ، در صنعت نفت و گاز و پتروشیمی جهت شناسایی نشت حرارت و گاز  و در علوم پزشکی جهت میزان درجه حرارت بدن، استفاده می شوند.

در این مقاله به بررسی نقش دوربین های حرارتی و نحوه تاثیر آنها در سیستم های نظارتی خواهیم پرداخت.

چرا دوربین های حرارتی گزینه مناسبی برای تاریکی هستند ؟

دوربین های حرارتی مدت هاست که به انتخابی بسیار خوب برای رصد در تاریکی تبدیل شده‌اند. دلیل این موضوع این است که شب ها عموماً پس‌زمینه دارای دمای کمتری نسبت به شخص بوده و اگر شخصی در برابر دوربین قرار بگیرد، به سادگی قابل رصد خواهد بود. حتی می‌توان عنوان کرد که شب‌ها، حتی اگر تاریکی مطلق باشد، اشخاص واضح تر نیز دیده می شوند! این ویژگی باعث می‌شود این دست از دوربین ها به انتخابی بسیار مفید برای یافتن اشخاص در تاریکی باشند چرا که نه دوربین های معمولی قادر به تشخیص در تاریکی هستند و نه سیستم بینایی انسان.

نحوه نمایش تصویر دوربین حرارتی

دستگاه بینایی، بر اساس نور مرئی (خورشید یا دیگر منبع نور) کار می‌کند. در واقع وقتی نور بر اشیاء می‌تابد، این دستگاه با تشخیص تفاوت نور های برگشتی از سطح اجسام، آن ها را تحلیل می کند. دوربین های حرارتی با دیدن گرما کار می‌کنند. هر جسمی، انرژی گرمایی خاص خود را دارد که این موضوع اساس کار دوربین های حرارتی برای تشخیص تفاوت اجسام و ساخت تصویر از آن‌هاست.
دوربین های حرارتی بر خلاف دوربینهای معمولی عمل می‌کند و به جای اینکه نور برگشتی از اجسام را تحلیل کند، گرمای ساطع شده از اجسام را بررسی می‌کند. به همین دلیل تصاویر ساخته شده توسط دوربین های حرارتی ، کاملاً متفاوت با دوربین های معمولی است. برای اینکه این اطلاعات قابلیت تحلیل شدن توسط انسان‌ها را داشته باشند، این دوربین ها دمای سطح اجسام را در قالب یک عکس ارائه می‌دهند که برای نمایش دمای هر جسمی رنگ خاصی از پیش در سیستم تعریف شده است.گاهی نیز تصویر به شکل خاکستری بوده و تیره یا روشن بودن تصاویر میزان دمای اجسام را مشخص می‌کند.
در روزهای سرد، اگر شخصی در برابر دوربین قرار بگیرد، روشن تر نمایش داده می شود؛ چرا که دمای فرد بالاتر از دمای پس‌زمینه است. اما در یک روز گرم، شخص تیره تر نمایش داده خواهد شد و دلیل آن نیز گرم تر بودن پس‌زمینه در روزهای گرم می‌باشد.
 

کاربرد دوربین های حرارتی در مسائل امنیتی

در حالت کلی، این مدل از دوربین ها بیشتر برای مأموریت های نظامی استفاده می‌شدند. حال که این دوربین ها به شکل تجاری تولید و عرضه می شوند، عجیب نیست که حرفه‌ای‌های مسائل امنیتی از آن‌ها استقبال کرده و آن‌ها را دوربین های ایده آل مردم یاب می‌نامند. این دوربین ها در آب و هوای نامساعد و در تاریکی کارکردی بی نظیر از خود ارائه می دهند.
وقتی که این دوربین ها به درستی نصب و تجهیز می شوند، می توانند به صورت خودکار و با قابلیت اطمینان بالا، متجاوزانی را که سعی در نقض قوانین دارند، به دام بیندازند. این موضوع حتی در یک محیط خارجی که غیر قابل پیش بینی بوده و ممکن است هر چیزی از برابر دوربین عبور کند نیز صادق می‌باشد.

Dahua Thermal Body Temperature

کابرد دوربین در پزشکی

استفاده از دوربین جهت برسی مبتلا بودن به بیماری در زمان همه گیری بیماری کرونا بسیار رایج گردید. به طوری که انبوهی از درخواستها و سفارشات جهت تولید دوربینهای نظارتی درجه حرارت بدن ، دریافت گردید. البته این دوربینها به عنوان یک ابزار شناسایی اثرات بیماری هستند و در صورت وجود تب در بدن بیمار، می توانند به شناسایی افراد کمک نمایند.

Dahua Thermal CCTV for medicine

کاربرد دوربین حرارتی در صنعت

دوربین های حرارتی می توانند تفاوت های دمایی اجسام را با دقت بالا اندازه گرفته و به شکل هزاران طیف مختلف از نور خاکستری به نمایش بگذارند. تشخیص این تفاوت ها توسط سیستم بینایی، عملاً غیر ممکن است.  در صنایعی که دارای کوره هایی با درجه حرارت بالا هستند ، در عمل نزدیک شدن به کوره بسیار پر خطر می باشد. بنابرای از این دوربین های حرارت سنج جهت تعیین حرارت کوره ها استفاده می شود.

ترکیب دوربین حرارتی و نرم افزار تحلیلی

اگر دوربین های حرارتی خروجی تصویر با کیفیتی داشته باشند، می‌توان از یک نرم افزار برای تحلیل تصاویر خروجی استفاده کرد. این نرم افزار ها اغلب به صورت خودکار این کار را انجام می‌دهند. به عنوان نمونه، این نرم افزار ها فعالیت های مشکوک را تشخیص داده و به پرسنل امنیتی گزارش می دهند.
اگر افرادی، از قوانین خاصی که برای نرم افزار تعریف شده است، پیروی نکنند، توسط نرم افزار شناسایی شده و در هنگام ورود آن‌ها به مناطق خاص و محیط‌های ممنوعه، نرم افزار آن‌ها را داخل یک کادر قرمز رنگ قرار خواهد داد. این همان چیزی است که دوربین های حرارتی را به دستگاه های هوشمند تبدیل می‌کند. این دستگاه ها این توانایی را دارند که در هر لحظه و در تمام طول سال تمام فعالیت ها و اشخاص مشکوک را تحت کنترل خود بگیرند.
البته مشخص است که این نرم افزار ها نیاز به تصاویر با کیفیت دارند. در ترکیب یک دوربین حرارتی با کیفیت و یک نرم افزار قدرتمند، یک دستگاه آشکار ساز نافذ و یک دستگاه دیجیتال هوشمند ساخته خواهد شد؛ که از توانایی منحصر به فرد در تأمین امنیت برخوردار خواهد بود.