Features of use of thermal imager on unmanned aerial vehicles
| Jazyk: | ukrajinština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: |
microbolometer matrix
621.384.3 інфрачервоні об’єктиви detection тепловізор мікроболометрична матриця беспилотные летательные аппараты виявлення выявления infrared camera lenses инфракрасные объективы minimum resolution temperature difference тепловизор минимальная разность температур безпілотні літальні апарати мінімальна роздільна різниця температур микроболометрических матрица unmanned aerial vehicles thermal imager camera |
| Zdroj: | Вісник КПІ. Серія Приладобудування : збірник наукових праць, 2019, Вип. 58(2) |
| Popis: | Вступ. У даній статті розглянуто найпоширеніші сфери застосування тепловізорів, що розміщені на безпілотних літальних апаратах. Авторами розглянуто відмінності у конструкціях крил та спричинені цим переваги і недоліки безпілотних літальних апаратів. Мета. Як головну мету роботи автори визначають проблему поліпшення вихідних параметрів тепловізійних камер. Основна частина. Особлива увага приділена типу конструкції крил безпілотного літального апарата, значенню місця розташування камери на корпусі, проблемі усунення нестабільності зображення, що може бути спричинена вібрацією від двигуна. Наведено конструктивні і цифрові можливості для підвищення стабільності зображення. Окрім цього, автор акцентує увагу на шляхах підвищення ефективності вимірювань тепловізором внаслідок узгодження характеристик приймача випромінювання з параметрами об’єктива. Наголошується, що використання спеціального набору матеріалів дозволяє підвищити якість виготовлення неохолоджуваних мікроболометрів. Наведено порівняльну характеристику основних готових рішень тепловізійних модулів, що можуть використовуватися на безпілотному літальному апаратові, а також метод оцінки якості зображення за допомогою розрахунку мінімальної ефективної різниці температур. Висновки. Розглянуті аналоги модулів тепловізорів дають підстави вважати, що окрім узгодження параметрів мікроболометричної матриці та об’єктива велику роль грає програмне забезпечення, а саме алгоритми обробки потоку кадрів для стабілізації зображення. Авторами отримали фізико-математичну модель тепловізора, що розташований на безпілотному літальному апаратові, та шляхи контролю найбільш важливих вихідних параметрів тепловізорів: просторової та температурної роздільної здатності, мінімальної роздільної різниці температур. The article explains the features of the use of thermal imagers for military intelligence is no longer news, and but when applying them to the unmanned aerial vehicle, there are many features, for example, the conditions of location on board, vibration from the motor, lighting, background noise. This article is devoted to the review of spheres of use of drones and recommended designs. The main initial task is to determine the design of the drone, depending on its purpose: type multicopter or glider. The actual problem is improving the output parameters of thermal imaging cameras. Special technologies will enhance the quality of the manufacture of uncooled microbolometers. To improve the physical characteristics of the camera lens, chemical compounds from several materials are used, for example, lenses from Ge-Sb-Se and enlightenment coatings. An overview of analogue devices gives reason to believe that in order to improve the minimum resolution temperature difference, it is necessary to use more light-weight lenses and to coordinate them with microbolometer matrices. The article gives a comparative description of the basic ready-made solutions of thermal imaging modules that can be used on an unmanned aerial vehicle, as well as a method of estimating the image quality by calculating the minimum effective temperature difference. The results show that considered analogs of thermal imaging modules suggest that in addition to matching the parameters of the microbolometric matrix and the lens plays a big role software, namely algorithms for processing the flow of frames to stabilize the image. In conclusion, the author describes the obtained physico-mathematical model of the thermal imager, which is located on an unmanned aerial vehicle, and ways of controlling the most important output parameters of thermal imagers: spatial and temperature resolution, minimum resolution of temperature difference. В данной статье рассмотрены самые распространенные сферы применения тепловизоров, которые размещены на беспилотных летательных аппаратах. Авторами рассмотрены различия конструкционных особенностей крыльев, вызванные этим преимущества и недостатки беспилотных летательных аппаратов. Основной целью является рассмотрение проблемы улучшения выходных параметров тепловизионных камер. Авторы рассматривают пути повышения эффективности измерений тепловизором за счет согласования характеристик приемника излучения с параметрами объектива. Отмечается, что использование специального набора материалов позволяет повысить качество изготовления неохлаждаемых микроболометров. Рассмотренные аналоги модулей тепловизоров дают основания считать, что кроме согласования параметров микроболометрической матрицы и объектива большую роль играют алгоритмы обработки потока кадров для стабилизации изображения. В заключении авторы описывают физико-математическую модель тепловизора, который расположен на беспилотном летательном аппарате, и пути контроля наиболее важных исходных параметров тепловизоров: пространственной и температурной разрешающей способностей, минимальной разрешающей разности температур. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|