Двухспектральная камера: как тепловизор и оптика в одной PTZ охраняют периметр днём и ночью

Ночь, туман над рекой, датчик периметра подаёт тревогу. Оператор разворачивает обычную камеру — на экране серая пелена. Переключается на тепловизор — видит яркий силуэт у ограды, но не может понять, кто это: рабочий, нарушитель или лось. Двухспектральная камера отвечает на оба вопроса сразу — «есть ли цель» и «что это за цель».

Разбираем, как устроена двухспектральная камера, зачем тепловизору собственный зум, как такая камера работает в паре с радаром и от солнечной панели и на что смотреть при выборе. Пример — двухспектральная поворотная камера AK-NH3 от НЕЛМАР.

Что такое двухспектральная камера

Двухспектральная камера — это два канала наблюдения в одном корпусе:

• видимый канал — обычная камера с зумом, которая показывает детали, цвет, номера, одежду;
• тепловизионный канал — видит тепло людей, техники и огня в полной темноте, дыму и тумане.

Оба канала смотрят в одну сторону и поворачиваются вместе. Оператор видит одну сцену в двух спектрах и может переключаться между ними или смотреть оба изображения сразу.

Двухспектральная тепловизионная камера AK-NH3: два канала

Видимый канал: 15–775 мм и почти полная темнота

Матрица 1/1.8" Exmor CMOS, Full HD, объектив 15–775 мм. Камера снимает в цвете до 0,001 лк и в чёрно-белом режиме до 0,0001 лк. Есть широкий динамический диапазон, шумоподавление и автоматическая электронная стабилизация — на длинном фокусе без неё картинка дрожит от ветра.

Тепловизор: 640×512 с зумом 30–180 мм

Неохлаждаемый микроболометр 640×512 с чувствительностью ≤50 мК в диапазоне 7,5–14 мкм. Главное — зум-объектив тепловизора 30–180 мм со светосилой F1.0. Короткий фокус даёт широкий обзор для поиска, длинный — дальнее обнаружение. Многие тепловизионные камеры видеонаблюдения имеют фиксированный объектив и вынуждены выбирать что-то одно.

Одновременная передача двух потоков

AK-NH3 передаёт видимое и тепловизионное изображение одновременно. Система видеонаблюдения может записывать оба потока, а оператор — выводить их рядом.

Зачем тепловизору зум

У тепловизора с фиксированным объективом всегда компромисс: широкий угол — цель на дальней дистанции занимает пару пикселей; узкий угол — камера видит далеко, но как в замочную скважину, и нарушитель легко проходит мимо кадра.

Зум 30–180 мм работает как два тепловизора в одном: на 30 мм камера патрулирует сектор и замечает движение, на 180 мм — приближает найденную цель, чтобы понять, человек это, животное или машина. Увеличение — в 6 раз без смены оборудования.

Видимый канал на 775 мм тоже приближает далеко: на 2 км в кадр помещается полоса шириной около 18–19 м. Этого достаточно, чтобы рассмотреть человека или машину у ограды.

Туман, дождь и пыль: где видимой камеры недостаточно

Туман, дождь, пыль и задымление — главные враги обычной камеры. У AK-NH3 на этот случай два решения:

• оптическое и электронное удаление тумана — по данным производителя, видимость улучшается более чем в 4 раза;
• тепловизор — сквозь дымку и дым он видит тепло там, где видимый канал уже бессилен.

Поэтому двухспектральная камера особенно полезна у рек, озёр, на побережье и в промышленных зонах с паром и пылью.

Видеоаналитика и автосопровождение

• Автоматическое сопровождение цели (PID-трекинг) — камера сама поворачивается за движущимся объектом.
• Захват и удержание объекта — цель остаётся в центре кадра.
• Определение координат цели — система знает, где находится объект.
• Интеллектуальная видеоаналитика — тревоги без постоянного взгляда оператора.
• Модуль обнаружения возгораний — опция для лесного и противопожарного мониторинга.

Работа в паре с радаром

AK-NH3 поддерживает координатную привязку и интеграцию с радиолокационными системами. Схема такая: радар обнаруживает движение на большой площади в любую погоду и передаёт координаты, камера автоматически разворачивается в эту точку, а тепловизор и видимый канал показывают оператору, что именно обнаружено.

Для этого важна точность поворота: у AK-NH3 погрешность предустановки — ±0,1°. Медленная скорость от 0,01°/с позволяет плавно вести дальнюю цель на максимальном зуме.

Автономное питание и солнечные панели

Далеко не на каждой точке периметра есть электросеть. AK-NH3 поддерживает автономное питание, в том числе от солнечных систем. Питание — DC 30 В, максимальная мощность 100 Вт, без обогрева — 50 Вт. Это позволяет ставить камеру на удалённых участках трубопроводов, у водоёмов и на границе территорий.

Поворотная платформа и защита

• Поворот 360° непрерывно, наклон от −45° до +45°;
• скорость поворота от 0,01° до 30°/с, наклона — от 0,01° до 15°/с;
• 80 предустановок с точностью ±0,1° и 8 маршрутов по 32 точки;
• корпус из алюминия, защита IP67;
• от −55 до +65 °C, влажность до 95%, высота эксплуатации до 3500 м;
• работа при ветре до 150 км/ч, выдерживает до 210 км/ч;
• грозозащита: питание 4500 В, связь и видео 2500 В; масса 51 кг.

Подключение к системе видеонаблюдения

AK-NH3 подключается по Ethernet, управление — по протоколам AITHINK, PELCO-D и PELCO-P. Видео в H.264 или H.265, основной поток Full HD и несколько дополнительных потоков низкого разрешения — удобно для передачи по слабым каналам связи. По сути это двухспектральная IP-камера, которую можно встроить в существующую систему.

AK-NH3 или трёхспектральная камера: что выбрать

Если нужно рассматривать цель ночью на километрах в видимом канале, лучше подойдёт трёхспектральная камера с лазером — подробно в статье «Поворотная камера с тепловизором и оптическим зумом». Если важны тепловизор с зумом, радар и работа без сети — AK-NH3.

Что проверить перед покупкой двухспектральной камеры

Как не переплатить

• Не покупайте отдельно тепловизор и дневную PTZ-камеру: две мачты, два поворотных устройства и два канала связи часто дороже одной двухспектральной камеры.
• Если сеть далеко, сравните стоимость прокладки кабеля с автономной системой на солнечных панелях — на удалённых участках второе часто выгоднее.
• Модуль обнаружения возгораний — опция. Берите его, только если камера действительно будет следить за лесом или складами горючих материалов.
• Если ночью нужно рассматривать лица и номера на километрах, сразу смотрите трёхспектральные модели с лазером, чтобы не докупать подсветку потом.

Где применяется двухспектральная камера

• охрана периметра и объектов;
• нефтегазовая отрасль и трубопроводы;
• реки, озёра, морские и прибрежные зоны;
• автомагистрали и железные дороги;
• порты, логистические терминалы и аэропорты;
• лесной и противопожарный мониторинг;
• городские системы безопасности и удалённые территории.

Для наблюдения на 10 км и дальше посмотрите статью «Камера дальнего наблюдения: цель за 13 км и пожар за 10 км», а для патрулей и выездов — переносной тепловизионный комплекс HTD750 с дальномером.