Imagem térmica da PTZ marinha: princípios e aplica??es em opera??es da Guarda Costeira

O ambiente marítimo é duro e imprevisível, posando demandas extraordinárias em busca - e - resgate e direito - equipes de execu??o. Na escurid?o ou no nevoeiro, as cameras tradicionais geralmente falham, mas os sistemas térmicos de PTZ permitem que os operadores “vejam” o calor. Ao detectar energia de infravermelho (calor) em vez de luz visível, os imagens térmicas revelam barcos, pessoas e obstáculos que o olho nu ou as cameras normais n?o podem. Os sistemas térmicos de PTZ se tornaram assim ferramentas essenciais Para os guardas costeiros - usados ??para navega??o, preven??o de colis?es, vigilancia, detec??o de amea?as e pesquisa - e - resgate. Eles deixaram as equipes “transformar a escurid?o no dia”, estendendo as patrulhas o tempo todo.

Figura: barco de patrulha da Guarda Costeira ao anoitecer. As cameras PTZ térmicas permitem que os navios detectem assinaturas de calor de outros barcos, pessoas ou riscos, mesmo na escurid?o ou baixa visibilidade.

Princípios de imagem térmica

Um imageador térmico é um Sensor de contato n?o -que detecta a radia??o infravermelha (calor) emitida por objetos e a converte em uma imagem. Ao contrário das cameras de vídeo normais (que requerem luz visível refletida), as cameras térmicas detectam diferen?as de calor. Na prática, uma lente concentra a energia de infravermelho em um sensor de microbol?metro (geralmente 640 × 480 pixels ou superior) que mede as diferen?as de temperatura. Até pequenos contrastes (t?o pequenos quanto 0,01 ° C) s?o detectáveis ??e exibidos como escala de cinza ou vídeo falso - colorido. Objetos quentes (pessoas, motores, tinta fresca, etc.) “brilham” intensamente contra água mais fria do mar ou céu, fazendo -os se destacar. Como todos os objetos acima do zero emitido absoluto emitem, os sistemas térmicos funcionam dia ou noite, na chuva, nevoeiro, fuma?a ou brilho. Por exemplo, cameras térmicas identificam facilmente uma pessoa na água à noite ou detritos flutuantes por sua assinatura de calor, aumentando bastante a consciência situacional 24/7.

Funcionalidade pan -rutt -zoom (PTZ)

A Camera PTZ é uma camera de vigilancia motorizada que pode Frigideira (balan?o para a esquerda/direita), Inclinar (para cima/para baixo) e Zoom (Opticalmente amplia) no comando. Em um sistema térmico de PTZ, a camera IR é montada em um cardan que pode ser direcionado pelo operador ou controles automatizados. Toda a unidade pode girar 360 ° e inclinar verticalmente para escanear áreas amplas, enquanto uma variável - foco lente zooms nos alvos. Esses movimentos s?o acionados por servomotores de precis?o, permitindo o controle remoto do objetivo e do campo de vis?o da camera. Por exemplo, uma esta??o de costa ou um console de bordo pode distribuir a camera no horizonte e depois usar o Zoom para aumentar um contato suspeito para identifica??o. A capacidade do PTZ significa que uma única camera pode cobrir grandes áreas e prender os alvos em movimento à medida que aparecem, sem precisar de várias cameras fixas.

Principais características das cameras térmicas marinhas PTZ

• Giroscópio - estabiliza??o: O movimento do navio (pitch and roll) emba?a uma imagem em zoom. As cameras marinhas PTZ incluem, portanto, giroscópios mecanicos - Gimbals estabilizados. As unidades altas - usam duas - estabiliza??o do eixo para combater o movimento do vaso. Por exemplo, a camera M364 da Flir "praticamente elimina os efeitos de pitch, heave e guinada" usando sensores giroscópios e montagens motorizadas. Na prática, quando o navio balan?a, os giroscópios detectam movimento e os servos giram a camera oposta para manter a imagem estável. Essa estabiliza??o é essencial a longo alcance, porque mesmo pequenas vibra??es s?o bastante ampliadas quando ampliadas. Com a estabiliza??o, os estilistas obtêm uma vista clara e rocha -
  
  

• Imagem multi - sensor: Muitas unidades de PTZ marítimas combinam canais térmicos e visíveis para versatilidade. Uma camera típica de vários sensores pode emparelhar uma camera de 640 × 480 IR com uma camera colorida HD (por exemplo, 1080p) e até incluir um holofote infravermelho ou LED. Por exemplo, o FLIR M400 integra uma camera colorida de 30 × - Zoom HD e um holofote de LED de feixe apertado ao lado de seu sensor térmico. à noite, o canal térmico revela assinaturas de calor, enquanto o canal visível (com zoom e luz) fornece um reconhecimento claro (por exemplo, cores do navio, números de identifica??o). Essa fus?o permite que os operadores confirmem e classifiquem os contatos: uma exibi??o térmica sinaliza uma fonte de calor, e a camera HD a identifica como um navio amigável ou um navio suspeito.

• Faixa de zoom óptico e detec??o: As cameras PTZ térmicas usam lentes de zoom óptico contínuas para detectar objetos distantes. Os fatores de zoom variam de acordo com o modelo (geralmente 4 ×, 14 ×, etc. no canal IR). O zoom restringe o campo de vis?o e amplia a cena, permitindo a detec??o de pequenos contatos a longo alcance. Por exemplo, o FLIR M400 oferece um zoom térmico contínuo (e 30 × zoom visível) de 4 × para que vasos ou pessoas permane?am "claros e nítidos", mesmo com amplia??o máxima. O zoom óptico alto estende a faixa de detec??o em muitos quil?metros, possibilitando a vigilancia longa - alcance.

• Integra??o do radar/AIS (SLAMW - TO - CUE): Os sistemas PTZ avan?ados podem se conectar ao radar ou AIS do navio (sistema de identifica??o automática). Com a integra??o adequada, a sele??o de um contato de radar ou AIS no gráfico transportará automaticamente (girará a camera em dire??o a esse destino. Flir chama isso Camera “Slew - para - sugest?o”. Na prática, um capit?o explora um alvo detectado na tela de fun??o Multi - A camera pode travar o contato escolhido e seguir seu movimento. Isso reduz bastante a carga de trabalho do operador, pois a camera térmica é direcionada pelos sensores de vigilancia primária da embarca??o. Muitos sistemas usam os protocolos NMEA para que a camera responda à posi??o do cursor do radar ou centralize automaticamente nas faixas ARPA (Auxílio automático de plotagem de radar).

• Rastreamento automático: Além das sugest?es de radar, algumas cameras PTZ oferecem rastreamento automático digital - Depois que um destino é designado em vista, o processador da camera pode segui -lo continuamente sem mais informa??es. Por exemplo, os modelos M400XR e M500 da FLIR incluem um Vídeo - Tracker Modo: Uma vez que um objeto em movimento é bloqueado à vista, o sistema o mantém centralizado à medida que se move. Esse rastreamento funciona perfeitamente, seja no modo térmico ou visível, permitindo que um operador interruite sensores sem perder o alvo. O rastreamento automático é inestimável para monitorar barcos, pessoas ou grades de pesquisa sem ajustar constantemente a camera.

• Modos de exibi??o aprimorados: As cameras térmicas geralmente fornecem paletas e sobreposi??es especiais. Por exemplo, "Instalert”Destaque o ponto mais quente da cena (colorindo -o vermelho/laranja) e“ICEALERT“Marcas marcas de objetos frios extraordinariamente frios (azul/verde). Esses modos facilitam a escolha de pessoas ou disparos. Vista combinada dos dados de vídeo e gráfico térmicos.

• Design robusto: As cameras marinhas PTZ s?o construídas para todas as opera??es climáticas. Eles usam gabinetes à prova d'água, corros?o - resistentes e podem operar em temperaturas extremas. Por exemplo, os gimbals do FLIR incluem aquecedores de janelas de ativa??o automática para evitar condensa??o ou cereja na janela do sensor. Isso garante uma imagem clara, mesmo quando o spray do mar, a chuva ou o frio poderiam emba?ar a lente. Em suma, essas unidades s?o projetadas para sobreviver ao alto mar e ao uso prolongado no mar.

Aplica??es na Guarda Costeira e Aplica??o da Lei Marítima

Pesquisa e resgate: As cameras PTZ térmicas s?o inestimáveis ??para a SAR. Como eles vêem o calor humano, ajudam as equipes a encontrar pessoas presas ou exageradas à noite ou com pouca luz. Por exemplo, um helicóptero da Guarda Costeira dos EUA implantou um flir para a frente - Olhando para a camera infravermelha durante uma busca noturna por um caminhante desaparecido, na esperan?a de pegar o calor do corpo contra o terreno escuro. (Embora nem todas as pesquisas terminem em resgate, a equipe do FLIR neste caso "usou imagens térmicas especificamente para captar em qualquer assinatura de calor do corpo".) Mais amplamente, as agências relatam que a imagem térmica permite que eles estender o horário de pesquisaBem passado, Sundown. Um imageador térmico pode detectar pessoas, jaquetas salva -vidas ou até resgatar explos?es apenas pelo calor, dando aos socorristas um "vantagem" crítico. As equipes da Guarda Costeira e do parceiro confiam rotineiramente nessas cameras para varrer as costas, campos de gelo ou águas abertas 24 horas por dia, 7 dias por semana, aumentando significativamente as chances de encontrar sobreviventes.

Patrulha marítima e aplica??o da lei:Os guardas da costa e a polícia do porto usam unidades térmicas de PTZ para patrulhas de rotina de grandes hidrovias. As cameras permitem a rápida detec??o de atividades ilegais à noite - por exemplo, detectar barcos de pesca, contrabandistas ou embarca??es n?o autorizadas no exterior. Flir observa que sistemas como suas séries Seflir s?o "essenciais" no dia - para miss?es de dia, como patrulhas offshore e impedir a pesca ilegal. Existem sistemas especializados para interdi??o: a SPI Corp. descreve uma camera PTZ marítima longa - alcance (a série M11) explicitamente “otimizada para aplica??es marítimas” e eficaz no monitoramento das hidrovias para contrabando de drogas. Na prática, uma camera de patrulha térmica pode escanear uma costa escura ou porto e imediatamente revelar motores quentes ou pessoas que seriam invisíveis contra a água negra. Os contrabandistas ou ca?adores de interdi??es se tornam mais práticos - os policiais podem rastreá -los e persegui -los antes de se aproximarem da costa.

Navega??o e preven??o de perigos: Mesmo fun??es externas de execu??o, as cameras térmicas de PTZ melhoram a seguran?a de navega??o de rotina. Eles ajudam as equipes a evitar colis?es com riscos difíceis de ver à noite. Por exemplo, detritos flutuantes, pequenas bóias de pesca ou até icebergs coloridas escuras podem se destacar como contrastes térmicos. Como um oficial disse, as cameras térmicas podem detectar "objetos flutuantes, incluindo gelo, em qualquer condi??o de ilumina??o". Da mesma forma, em águas congestionadas ou com brilho - Ao integrar os displays de navega??o, as cameras térmicas também podem detectar riscos de colis?o identificados pelo radar, alertando a tripula??o para tomar medidas evasivas. Em suma, essas cameras atuam como uma poderosa noite/baixo sistema de vis?o de luz para a ponte do navio, aumentando bastante a seguran?a quando a visibilidade é limitada.

Benefícios para a seguran?a marítima e prote??o

As cameras PTZ térmicas fornecem redonda - A vis?o do relógio e expandir significativamente a eficácia operacional. Eles “d?o à aplica??o da lei o poder de concluir miss?es 24 × 7”, porque trabalham igualmente bem na escurid?o, crepúsculo e dia. As equipes observam que a imagem térmica acrescenta um verdadeiro "sexto sentido" às opera??es marinhas. Por exemplo, mesmo as pequenas diferen?as de temperatura que o olho humano n?o se tornaria óbvio, para que os estabelecimentos de vigia possam identificar proativamente as pessoas na água ou vasos ocultos muito além da faixa de luz normal. As cameras térmicas também se apresentam de maneira confiável em clima adverso - vendo através de neblina leve, fuma?a, chuva ou brilho - para que as patrulhas n?o sejam for?adas a se resumir quando as condi??es pioram.

A integra??o de unidades térmicas de PTZ com eletr?nicos a bordo rendem um Imagem situacional completa. As cameras podem sobrepor vídeo térmico com dados de gráficos e radar. Por exemplo, o recurso AR ClearCruise mescla um vídeo térmico ao vivo com alvos AIS e marcadores de navega??o; portanto, um patrulheiro reconhece instantaneamente se um pontinho quente é um navio de carga amigável ou um barco desconhecido. A integra??o de slew - to - sugest?o significa sistemas térmicos, de radar e gráficos funcionam em conjunto, reduzindo a carga de trabalho do operador. Com efeito, a camera se torna um multiplicador de for?a: um operador monitorando o PTZ pode cobrir uma área que, de outra forma, precisaria de muitos barcos de patrulha ou vigia.

Talvez o mais importante, os sistemas térmicos de PTZ s?o Vida - Economia e custo - Eficaz. As agências relatam que uma única pesquisa - e - O sucesso de resgate geralmente justifica o custo do equipamento no tempo economizado. Como observou um revisor, "uma única miss?o de pesquisa e resgate poderia pagar por um imageador térmico apenas na economia de horas, sem mencionar a capacidade de salvar a vida de uma pessoa". Em casos reais, as vítimas descobertas rapidamente pelo calor s?o resgatadas horas mais rapidamente do que por busca aleatória. Ao dar às equipes marítimas de aplica??o da lei e resgate, essa vis?o aprimorada - na verdade "Ver o Invisível" - as cameras térmicas da PTZ melhoram acentuadamente a seguran?a para os respondentes e para o público que protegem.