Научно-производственная компания
RUEN
+7 (812) 740-71-28
Продукты
  • Оптика
    Оптика
    • Видимого и УФ диапазонов
    • Ближнего, среднего и дальнего ИК-диапазонов
    • Оптические окна и фильтры
    • Подсветка УФ, ИК и видимого диапазона
  • Сенсоры
    Сенсоры
    • Видимого и УФ диапазонов
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Средний ИК (3 — 5 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
  • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
    Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
    • X-RAY (0,005 — 100 нм)
    • УФ диапазон (100 — 400 нм)
  • Камеры и модули видимого диапазона
    Камеры и модули видимого диапазона
    • Астрономические камеры
    • 3D-модули
    • Камеры машинного зрения
    • Модули
  • Камеры и модули инфракрасного диапазона
    Камеры и модули инфракрасного диапазона
    • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
    • Средний ИК (3 — 5 мкм)
    • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
  • Аэрофотосъемочное оборудование
    Аэрофотосъемочное оборудование
    • Камеры для аэрофотосъемки
    • Аэрофотосъемочные комплексы
  • Аксессуары и прочее
    Аксессуары и прочее
    • Микродисплеи
    • Интерфейсные платы
Решения
  • Медицина
    • Тепловизионный комплекс измерения температуры тела Dahua Technology
    • Бесконтактный термометрический сканер TS-WOE1 Thermal Scanner
    • Портативная тепловизионная камера Guide T120H
  • Нефтегазовая отрасль
    • Визуализация утечек Метана (OGI)
  • Горная промышленность
    • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
Проекты
  • Охрана и безопасность
  • Аэрофотосъемка
  • СВЧ
Услуги
  • Производство на заказ
    • Изготовление оптических компонентов
  • Программное обеспечение
    • GeoCloud
Новости
Библиотека
Мероприятия
О компании
  • Контакты
  • Производители и партнеры
  • Вакансии
  • Сертификаты
  • Специальная оценка условий труда
    НПК Фотоника
    Продукты
    • Оптика
      Оптика
      • Видимого и УФ диапазонов
      • Ближнего, среднего и дальнего ИК-диапазонов
      • Оптические окна и фильтры
      • Подсветка УФ, ИК и видимого диапазона
    • Сенсоры
      Сенсоры
      • Видимого и УФ диапазонов
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Средний ИК (3 — 5 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
      Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
      • X-RAY (0,005 — 100 нм)
      • УФ диапазон (100 — 400 нм)
    • Камеры и модули видимого диапазона
      Камеры и модули видимого диапазона
      • Астрономические камеры
      • 3D-модули
      • Камеры машинного зрения
      • Модули
    • Камеры и модули инфракрасного диапазона
      Камеры и модули инфракрасного диапазона
      • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
      • Средний ИК (3 — 5 мкм)
      • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
    • Аэрофотосъемочное оборудование
      Аэрофотосъемочное оборудование
      • Камеры для аэрофотосъемки
      • Аэрофотосъемочные комплексы
    • Аксессуары и прочее
      Аксессуары и прочее
      • Микродисплеи
      • Интерфейсные платы
    Решения
    • Медицина
      • Тепловизионный комплекс измерения температуры тела Dahua Technology
      • Бесконтактный термометрический сканер TS-WOE1 Thermal Scanner
      • Портативная тепловизионная камера Guide T120H
    • Нефтегазовая отрасль
      • Визуализация утечек Метана (OGI)
    • Горная промышленность
      • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
    Проекты
    • Охрана и безопасность
    • Аэрофотосъемка
    • СВЧ
    Услуги
    • Производство на заказ
      • Изготовление оптических компонентов
    • Программное обеспечение
      • GeoCloud
    Новости
    Библиотека
    Мероприятия
    О компании
    • Контакты
    • Производители и партнеры
    • Вакансии
    • Сертификаты
    • Специальная оценка условий труда
      НПК Фотоника
      • Продукты
        • Назад
        • Продукты
        • Оптика
          • Назад
          • Оптика
          • Видимого и УФ диапазонов
          • Ближнего, среднего и дальнего ИК-диапазонов
          • Оптические окна и фильтры
          • Подсветка УФ, ИК и видимого диапазона
        • Сенсоры
          • Назад
          • Сенсоры
          • Видимого и УФ диапазонов
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Средний ИК (3 — 5 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
        • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
          • Назад
          • Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
          • X-RAY (0,005 — 100 нм)
          • УФ диапазон (100 — 400 нм)
        • Камеры и модули видимого диапазона
          • Назад
          • Камеры и модули видимого диапазона
          • Астрономические камеры
          • 3D-модули
          • Камеры машинного зрения
          • Модули
        • Камеры и модули инфракрасного диапазона
          • Назад
          • Камеры и модули инфракрасного диапазона
          • Ближний ИК (0.9 — 1.7 мкм)
          • Средний ИК (3 — 5 мкм)
          • Дальний ИК (8 — 14 мкм)
        • Аэрофотосъемочное оборудование
          • Назад
          • Аэрофотосъемочное оборудование
          • Камеры для аэрофотосъемки
          • Аэрофотосъемочные комплексы
        • Аксессуары и прочее
          • Назад
          • Аксессуары и прочее
          • Микродисплеи
          • Интерфейсные платы
      • Решения
        • Назад
        • Решения
        • Медицина
          • Назад
          • Медицина
          • Тепловизионный комплекс измерения температуры тела Dahua Technology
          • Бесконтактный термометрический сканер TS-WOE1 Thermal Scanner
          • Портативная тепловизионная камера Guide T120H
        • Нефтегазовая отрасль
          • Назад
          • Нефтегазовая отрасль
          • Визуализация утечек Метана (OGI)
        • Горная промышленность
          • Назад
          • Горная промышленность
          • Системы улучшения видимости при эксплуатации спецтехники
      • Проекты
        • Назад
        • Проекты
        • Охрана и безопасность
        • Аэрофотосъемка
        • СВЧ
      • Услуги
        • Назад
        • Услуги
        • Производство на заказ
          • Назад
          • Производство на заказ
          • Изготовление оптических компонентов
        • Программное обеспечение
          • Назад
          • Программное обеспечение
          • GeoCloud
      • Новости
      • Библиотека
      • Мероприятия
      • О компании
        • Назад
        • О компании
        • Контакты
        • Производители и партнеры
        • Вакансии
        • Сертификаты
        • Специальная оценка условий труда
      • +7 (812) 740-71-28
      196105 Россия, Санкт-Петербург, пр. Юрия Гагарина, д. 2
      info@npk-photonica.ru
      • YouTube
      • Главная
      • Информация
      • Библиотека
      • Видеть невидимое. Поляризация в дальнем инфракрасном диапазоне (8 – 12 мкм)

      Видеть невидимое. Поляризация в дальнем инфракрасном диапазоне (8 – 12 мкм)

      16 Апреля 2020 17:00
      // Статьи
      Плафон

      Поляризация используется во многих областях, наиболее известное применение из которых – это разделение стереопары в 3D-фильмах у некоторых телевизоров и в кинотеатрах (круговая поляризация). При фотосъемке применяют поляризационные фильтры, чтобы избавиться от паразитных бликов за счет эффекта, когда свет приобретает поляризацию при отражении. Но о том, с какой поляризацией фотоны излучаем мы и объекты вокруг нас, информации почти нет. На просторах интернета вы практически не найдете информации и примеров того, как выглядит истинное собственное поляризованное излучение объектов.

      Все началось с того, что мы разработали очень чувствительный тепловизионный модуль VLM640, который обладал чувствительностью не хуже 20 мК в диапазоне 8-12 мкм, что очень неплохо для неохлаждаемых болометрических камер. Производитель сенсоров обратился к нам и предложил инженерный образец из экспериментальной пластины болометрических детекторов с интегрированными поляризационными фильтрами. Для нас это было очень почетно, но в то же время понимания, что мы должны в итоге получить, не было. Технология и сама идея увидеть собственную поляризацию тепловых квантов-фотонов объектов, которые нас окружают, абсолютно новая, и опыта обработки такой информации у нас не было.

      В данной статье мы постараемся показать вам поляризацию в тепловизионном диапазоне, и это пока первая и единственная статья на эту тему в рунете (по крайней мере, мы не смогли найти ничего похожего).

      В нашем распоряжении была электроника ранее разработанного тепловизора VLM640, которая позволяла обеспечить чувствительность болометрического сенсора лучше 20 мК, и был переданный производителем поляризационный сенсор. Уникальность последнего состоит в том, что в группе из четырех пикселей на каждый пиксель нанесен поляризатор (каким образом нанесено — даже не пытайтесь спрашивать у нас, у производителя выпытать не удалось). Поляризация каждого фильтра отличается на 45 градусов. Итого у нас углы поляризации: 0-180, 45-225, 90-270, 135-315 градусов.

      Углы поляризации


      Обработка массива данных с сенсора — задача не в полной мере тривиальная. Если изначально мы ее решали «в лоб», то последняя версия обработки более похожа на алгоритм дебайеризации, когда в обработке каждого пикселя участвуют больше четырех окрестных пикселей. Но, к сожалению, следует отметить, что если по яркости (температуре) результирующее изображение имеет разрешение 640х512 элементов, то по углам поляризации все же в два раза хуже.

      В результирующих видео присутствуют три изображения (слева направо): видео с обычного тепловизора, восстановленные углы поляризации, комплексированное изображение, где яркость — это тепловое излучение, а цвет — угол поляризации.

      Собственно, результат лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать, поэтому специально для статьи мы записали показательные видео.




      Лампочка



      Стеклянная лампочка — отличный объект для демонстрации собственной поляризации. Стекло непрозрачно в диапазоне 8-12 мкм и отлично излучает тепло, которое оказывается поляризованным соответственно углу, с которым излучается.



      Плафон


      Видео с пластиковым плафоном демонстрирует, как поляризация позволяет отобразить поверхностную структуру объекта. Если бы на поверхности гладкого объекта были дефекты, то их можно было бы обнаружить из-за дефекта поляризации.



      Крашеный металлический контейнер



      Плоские объекты излучают достаточно просто, но каждая грань под разным углом поляризации. В видимом диапазоне или тепловизионном диапазоне по одному кадру нельзя было бы сказать об угле грани. С учетом поляризации излучения это становится возможным.



      Металлическая пластина



      Чистая металлическая пластина — сложный объект, она не хочет излучать, а пытается отразить тепло от других объектов. По центру маркером нанесен квадрат, эта часть (пластиковая) излучает чуть лучше.



      Лед в стакане



      Довольно интересно смотрится лед. В общем, поляризация подчеркивает поверхностные дефекты, даже незначительные. Есть предположение, что поляризация могла бы помочь в распознавании трещин во льду.



      УАЗик

      И отдельный кадр реального изображения с улицы.

      УАЗ


      Результаты и выводы

      Мы смогли показать наиболее яркие моменты использования регистрации излучения объектов в диапазоне 8-12 мкм. Но так как мы являемся разработчиками радиоэлектронной аппаратуры, а не докторами наук в области фотометрии или оптики, нам сложно оценить возможности применения данного физического свойства и прибора.

      Пока мы можем сказать, что поляризация позволяет рассказать о поверхности объекта.

      Есть предположения (по результатам общения с производителем детекторов, коллегами на выставках и очень скудной информации в интернете), что эффект оценки поляризации излучающих и отражающих объектов можно использовать в следующих областях:

      1. Отличие собственного излучения от отражения (например, теплой машины от блика солнца в луже или от песка/камня)
      2. Поиск замаскированных объектов
      3. Поиск масляных пятен на поверхности воды
      4. Поиск дефектов
      5. Снятие 3D-геометрии объекта
      6. Обнаружение теплого объекта (тонущего человека) на поверхности воды, отделив солнечные блики от собственного излучения объекта

      Можно ли увеличить чувствительность? Да, это возможно, но для этого нужно стабилизировать температуру камеры (заузить ее рабочую температуру) и провести дополнительные калибровки, мы пока этим не занимались, но потенциал такой есть.

      Назад к списку Следующая статья
      Категории
      • Статьи58
      • Каталоги4
      Это интересно
      • Видеть невидимое. Ближний инфракрасный диапазон (0.9 – 1.7 мкм)
        Видеть невидимое. Ближний инфракрасный диапазон (0.9 – 1.7 мкм)
        2 Июня 2020
      • sCMOS наращивает темп
        sCMOS наращивает темп
        30 Марта 2020
      • Когда цифровое масштабирование сработает. Серия Gpixel GMAX.
        Когда цифровое масштабирование сработает. Серия Gpixel GMAX.
        6 Февраля 2020
      • Астрономия сегодня.Часть 2. Космическая астрономия
        Астрономия сегодня.Часть 2. Космическая астрономия
        25 Ноября 2019
      • НА ЗАМЕНУ KODAK. ВСЕ ТОЛЬКО НАЧИНАЕТСЯ.
        НА ЗАМЕНУ KODAK. ВСЕ ТОЛЬКО НАЧИНАЕТСЯ.
        28 Октября 2019
      • Астрономия сегодня. Часть1. Любительская астрономия.
        Астрономия сегодня. Часть1. Любительская астрономия.
        27 Сентября 2019
      • Гиперспектральный SWIR-сенсор. Появление неизбежно?
        Гиперспектральный SWIR-сенсор. Появление неизбежно?
        20 Августа 2019
      • Коронный разряд и системы для его детекции
        Коронный разряд и системы для его детекции
        23 Мая 2019
      • MTF или частотно-контрастная характеристика сенсора
        MTF или частотно-контрастная характеристика сенсора
        8 Апреля 2019
      • Фаундри YCM как образ современного полупроводникового производства
        Фаундри YCM как образ современного полупроводникового производства
        18 Февраля 2019
      • Мощный СВЧ усилитель и передающий чип от компании OMMIC
        Мощный СВЧ усилитель и передающий чип от компании OMMIC
        31 Января 2019
      • Проектирование усилителей мощности на основе нитрида галлия на кремнии (GaN/Si)
        Проектирование усилителей мощности на основе нитрида галлия на кремнии (GaN/Si)
        31 Августа 2018
      • Ночная жизнь неба или в поисках Персеид
        Ночная жизнь неба или в поисках Персеид
        22 Августа 2018
      • Foundry - как образ современного полупроводникового производства
        Foundry - как образ современного полупроводникового производства
        7 Августа 2018
      • Малогабаритные твердотельные СВЧ-усилители UWB TECH
        Малогабаритные твердотельные СВЧ-усилители UWB TECH
        23 Апреля 2018
      • Затворные термостабилизрированные микроболометрические камеры дальнего ИК-диапазона (8-14 мкм)
        Затворные термостабилизрированные микроболометрические камеры дальнего ИК-диапазона (8-14 мкм)
        13 Февраля 2018
      • Gpixel Gsense2020BSI обретает первую оболочку
        Gpixel Gsense2020BSI обретает первую оболочку
        15 Ноября 2017
      • Гетероструктуры на основе нитрида галлия и технологии компании OMMIC на их основе
        Гетероструктуры на основе нитрида галлия и технологии компании OMMIC на их основе
        31 Августа 2017
      • Приборы ИК-диапазона
        Приборы ИК-диапазона
        21 Августа 2017
      • Автономная камера сверхширокого диапазона чувствительности для получения, обработки, хранения и передачи изображения UV-VIS-NIR-типа
        Автономная камера сверхширокого диапазона чувствительности для получения, обработки, хранения и передачи изображения UV-VIS-NIR-типа
        12 Июля 2017
      Подписывайтесь на новости:
      Компания
      Контакты
      Производители и партнеры
      Вакансии
      Сертификаты
      Специальная оценка условий труда
      Каталог
      Оптика
      Сенсоры
      Камеры и модули рентгеновского и ультрафиолетового диапазонов
      Камеры и модули видимого диапазона
      Камеры и модули инфракрасного диапазона
      Аэрофотосъемочное оборудование
      Аксессуары и прочее
      Проекты
      Охрана и безопасность
      Аэрофотосъемка
      СВЧ
      Информация
      Решения
      Новости
      Мероприятия
      Библиотека
      Наши контакты

      +7 (812) 740-71-28
      Пн – Пт с 9:00 до 18:00
      196105 Россия, Санкт-Петербург, пр. Юрия Гагарина, д. 2
      info@npk-photonica.ru
      © 2021 Все права защищены.