Лучшие квадрокоптеры с тепловизионной камерой

После установки на квадрокоптер тепловизионная камера превращается в мощный инструмент, который можно использовать в строительстве, горнодобывающей промышленности, производстве электроэнергии, обнаружении, тушении пожаров и поисково-спасательных операциях.

Немного теории

Что такое тепловизор и инфракрасное изображение?

Все объекты (выше абсолютного нуля) излучают инфракрасную энергию в зависимости от их температуры. Инфракрасная энергия генерируется вибрацией атомов и молекул. Чем выше температура объекта, тем быстрее движутся его молекулы и атомы.

Это движение проявляется в виде инфракрасного излучения, которое человеческий глаз не видит, но наша кожа может воспринимать (тепло).

Тепловидение — это процесс использования специальных датчиков инфракрасной камеры для освещения спектра света, невидимого невооруженным глазом.

Тепловая энергия не видна, и принцип действия всегда разный: она может излучаться, поглощаться или отражаться.

Инфракрасное излучение не может видеть сквозь объекты, но может обнаруживать различия в тепловой энергии, излучаемой между материалами. Этот процесс называется теплопередачей. Поэтому тепловизионные камеры — это устройства для бесконтактного измерения температуры.

Как это работает?

Выходящее инфракрасное излучение фокусируется на инфракрасном датчике. Оттуда он преобразуется в видимый спектр света, который наши глаза уже могут видеть.

В результате тепловые изображения могут выглядеть по-разному в зависимости от того, как они воспроизводятся в видимом спектре.

Какое разрешение выбрать?

Доступно множество тепловизионных камер, но самыми популярными сегодня являются DJI Zenmuse H20T и Flir Vue TZ20. Эти камеры имеют разрешение 640 × 512 пикселей.

Однако стоит отметить, что выбор разрешения в конечном итоге зависит от того, как вы собираетесь использовать камеру.

640 × 512 — это самое продвинутое и современное разрешение, основными преимуществами которого являются высокое качество изображения и широкое поле зрения.

Частота обновления

Частота обновления указывает, сколько раз в секунду дисплей может показывать новое изображение. Чем выше частота обновления, тем менее размытым становится изображение.

Частота обновления 9 Гц означает, что тепловое изображение обновляется 9 раз в секунду, а дисплей с частотой 30 Гц компилирует новое изображение 30 раз в секунду.

Частота 9 Гц отлично подходит для большинства задач, так как тепловые изображения собираются и затем анализируются на наличие неисправностей или аномалий.

Для поисково-спасательных операций идеальна частота 30 Гц, так как в этом случае необходимо постоянно сканировать движение объектов. Помимо того, что вероятность найти кого-то, использующего камеру на такой скорости, значительно выше, команды спасателей всегда записывают видео, а затем просматривают его снова, чтобы увидеть, что они пропустили.

И TZ20, и H20T, упомянутые выше, имеют частоту обновления 30 Гц, чтобы видео обновлялось как можно более эффективно и последовательно для наилучшего качества.

Что такое коэффициент излучения?

Коэффициент излучения указывает на эффективность, с которой объект отдает свою тепловую энергию. Этот показатель зависит от типа поверхности, влажности, температуры воздуха и ветра.

Эти факторы должны быть записаны и приняты во внимание при проведении необходимых измерений. К объектам с высоким коэффициентом излучения относятся люди, животные, бетон, деревья и камни. Линзы с низким коэффициентом излучения включают в себя блестящие металлы, такие как алюминиевая фольга и блестящее серебро.

Изотермы

Изотермы выделяют заранее заданные диапазоны температур, поэтому при обнаружении определенной температуры они обычно выделяются оранжевым цветом.

Влияние окружающей среды

Количество тепловой энергии, выделяемой в данной ситуации, оказывает прямое влияние на инфракрасное изображение. Обычно количество инфракрасной энергии зависит от суточного цикла, солнечной нагрузки и теплового пересечения:

• Ежедневный цикл: изменения освещения, температуры, влажности и других факторов окружающей среды в течение дня.
• Солнечная нагрузка — это когда поверхность поглощает больше солнечной энергии и разница температур между объектами уменьшается, что затрудняет разборку объектов на земле.
• Тепловое пересечение происходит, когда видимая разница температур между конкретным объектом и его непосредственной близостью уменьшается до точки, в которой камера не может их различить.

Может ли инфракрасное излучение видеть через стекло?

Дроны, оснащенные тепловизионными камерами, обычно используют средне- и длинноволновое инфракрасное излучение, которое не может проходить через стекло и обычно отражает инфракрасное излучение. По этой причине линзы тепловизионных камер обычно изготавливаются из германия, поскольку этот элемент излучает инфракрасное излучение, которое может проходить через стекло.

Лучшие дроны с тепловизорами

DJI Mavic 2 Enterprise Dual

• Максимальная высота полёта: 6000 м
• Максимальная скорость полёта: 20 м / с
• Максимальное время полета: 31 мин

Цена: от 242600 рублей

DJI Mavic 2 Enterprise Dual оснащен двойной камерой, установленной на 3-осевом стабилизаторе, и датчиком 4K, способным улавливать видимый свет. Кроме того, имеется модуль FLIR Lepton IR — тепловизионная микрокамера для получения тепловых изображений.

Еще одним преимуществом Mavic Enterprise являются различные дополнительные модули (динамики, отражатели, маяки и т.д.). Важно отметить, что термодатчик FLIR в Mavic 2 Enterprise имеет довольно низкое разрешение, а это означает, что дрон необходимо запускать на малой высоте, чтобы получить более точные данные.

DJI Mavic 2 Enterprise Advanced

• Максимальная высота полёта: 6000 м
• Максимальная скорость полёта: 20 м / с
• Максимальное время полета: 31 мин

Цена: Скоро в продаже

Если вы ищете более компактный дрон и хотите снимать изображения с более высоким разрешением, DJI Mavic 2 Enterprise Advanced определенно является шагом вперед по сравнению с Dual.

Квадрокоптер обеспечивает более высокое разрешение изображения (640 × 512 при 30 Гц), что обеспечивает более четкое качество изображения. Модель имеет тот же форм-фактор, что и Dual (компактная и складная), но с улучшенной тепловизионной камерой.

DJI Matrice 300 RTK

• Максимальная скорость полёта: 23м / с
• Максимальное время полета: 55 мин

Цена: от 869 900 руб

На очереди — DJI Matrice 300 RTK. Модель имеет дальность передачи 9,3 мили и максимальное время полета 55 минут. Также следует выделить датчик визуального позиционирования и степень защиты IP45 (от влажности и пыли).

Matrice 300 RTK — надежный и прочный дрон, готовый к работе даже в самых тяжелых условиях. Что делает M300 еще лучше, так это камера. Речь идет о DJI Zenmuse H20T с 4 датчиками: тепловизионным, широкоугольным, телефото и лазерным дальномером.

Лучшие тепловизоры

Все зависит от того, что именно вы собираетесь делать с дроном. Если вы хотите проводить различные проверки или искать людей, DJI Zenmuse XT2 оснащен всеми необходимыми конфигурациями.

Также стоит упомянуть DJI Zenmuse H20T. Как уже упоминалось выше, модель совместима с DJI Matrice 300 RTK.

Тепловизионная камера Workswell GIS 320 — отличный вариант благодаря своим компактным размерам. Однако для этой модели требуется карданный подвес, и она должна быть индивидуально интегрирована в сам квадрокоптер.

Способен ли тепловизор увидеть газ?

Эта концепция обычно называется оптической визуализацией газов (OGI) и использует спектральную фильтрацию и различные оптимизации датчиков для обнаружения свойств поглощения и излучения различных газовых соединений.

На полученном изображении выходящие газы выглядят как дым на контрастном фоне. Видео можно просматривать в режиме реального времени и записывать для дальнейшего мониторинга, архивирования и отчетности.

И снова тепловизионная камера Workswell GIS 320 — отличный вариант благодаря своим компактным размерам.

Пожаротушение

Пожарные уже в полной мере используют портативные тепловизоры. Благодаря дронам с тепловизионной камерой экипажи могут видеть пожары в домах и лесах в режиме реального времени, поскольку такие дроны могут видеть сквозь дым.

В случае лесных пожаров критически важно иметь возможность видеть сквозь дым, не говоря уже о выявлении тлеющих горячих точек, которые могут вспыхнуть.

При пожарах в зданиях дроны с тепловизором могут предоставить ценную информацию о целостности кровли, предоставляя наземному персоналу информацию о скорости и траектории пожара.

Проверка крыш

Технология дистанционного зондирования позволяет инспекционному персоналу проводить более тщательные, частые, безопасные и эффективные проверки крыш зданий. Дроны, оснащенные инфракрасными камерами, могут использоваться для обнаружения различных брешей и скоплений воды.

С квадрокоптером с камерой с зумом инспекторы могут визуально определять проблемы без физического присутствия. Результатом является повышение эффективности инспектора за счет предоставления заказчику более точных данных.

Один источник: