Мы наблюдаем стремительный рост спроса на термографические решения для измерения температуры человека. Пандемия выступила в роли катализатора и подстегнула развитие технологий. Однако рынок оказался не готов к такому спросу. Основной тенденцией рынка тепловизионного оборудования станет появление новых игроков, которые в конкурентной борьбе начнут производить и реализовывать более доступную тепловизионную технику. Эксперты из компаний Hikvision Russia, АО "ОКБ "АСТРОН", Grundig Security, "АРМО-Системы", НПК "Фотоника", НТЦ ООО "Телеком-Монтаж-Юг" и Ivideon рассказали, каких изменений ждет рынок тепловизоров в эпоху коронавируса, в каких областях тепловизионное оборудование наиболее целесообразно использовать, чем встроенная видеоаналитика у тепловизоров отличается от встроенной видеоаналитики у обычных камер, насколько эффективно распознавание людей при помощи тепловизоров. Они отметили характеристики, на которые следует обращать внимание при выборе тепловизора, а также поделились своими прогнозами – каким будет это оборудование через 10 лет.
Каковы тенденции на рынке тепловизоров?
Антон Горыня, Hikvision Russia
Рынок тепловизионных решений сейчас активен как никогда. Мы наблюдаем стремительный рост спроса на термографические решения для измерения температуры человека. Пандемия, которая во многих сегментах экономики, как мировой, так и российской привела к ощутимым негативным последствиям, в этом направлении рынка безопасности выступила в роли катализатора и подстегнула развитие технологий. Требования по организационным мерам для обеспечения безопасности диктуют применение специальных технических средств, которые определяют температуру человека с высокой точностью и на безопасном расстоянии для проверяющего.
Вырос также спрос на специализированные решения с функцией измерения температуры в системах досмотра и контроля доступа. Терминалы СКУД со встроенным тепловизором будут востребованы и после окончания пандемии, особенно на стратегически важных объектах, производствах, где важно соблюдение санитарных норм.
Дмитрий Шатунов, ОКБ "АСТРОН"
Мировой рынок тепловизоров (будем говорить для определенности только о неохлаждаемых тепловизорах) растет и, по оценкам экспертов (например, Yole Development), уже к 2022 г. составит 1,6 – 1,7 млн штук. Из них тепловизоры военного назначения составят менее 0,2 млн штук. Все остальное – это тепловизоры для гражданских целей: системы охраны предприятий, муниципальные и частные охранные системы, тепловизоры в домовладениях. В России этот процесс только начинается, но крупные компании (например, РЖД, "Газпром" и пр.) давно и активно их используют. Что касается эпидемии коронавируса, то ответ на этот вопрос мы ежедневно видим на экранах телевизоров.
Конечно, спрос резко вырос и тепловизоры для точного измерения температуры из небольшого сегмента рынка, который совсем недавно в мире составлял около 20%, а в России – около 1% от всего количества тепловизоров, превратился в большой и важный. Вероятно, что и после окончания пандемии, эпидемиологическая угроза займет в общественном сознании такое же место, какое после терактов в Нью-Йорке 11 сентября 2001 г. заняла террористическая угроза. Нельзя исключать появление в аэропортах биометрического контроля в дополнение к существующим протоколам авиационной безопасности и прочих новшеств. Я думаю, что это подтолкнет очень важный процесс.
Широкому распространению тепловизоров сегодня препятствует их сравнительно высокая цена, в первую очередь на микроболометры. Их производство сегодня, несмотря на все успехи, остается процессом дорогим и сложным.
В идеале, чтобы изготовить микроболометр от начала до конца, необходимо применение групповых технологий, как это делается с микросхемами, которые изготавливаются тысячами на одной пластине в едином цикле. Тогда микроболометр станет недорогим, как бытовая флешка. Уверен, что этот процесс ускорится.
Формат микроболометра 640 512 элементов при шаге 15 мкм является в настоящее время основным форматом и, по-видимому, по соотношению "цена-качество" на ближайшие 5–10 лет он таковым и останется. Ведущими разработчиками в качестве коммерчески доступного достигнут формат 1280 1024 элементов. В настоящее время цены на такие матрицы достаточно высоки и не позволяют разработчикам аппаратуры осуществить массовый переход на него. Однако уже к 2025 г. такой переход произойдет
Максим Кабенин, Grundig Security
Рынок тепловизоров получил новый толчок развития, и он оказался не готов к этому. Вендоры наращивают производство, но пока полностью удовлетворить спрос не удается. Раньше тепловизоры использовали в основном промышленные предприятия для контроля производственных процессов, тепловизор как "ИК-градусник" использовался достаточно редко. Сейчас все изменилось. Ожидаем, что все больше и больше объектов, особенно объектов с массовым скоплением людей, будет оснащаться тепловизионными камерами для измерения температуры тела. Человечество столкнулось с новым риском, о котором мало кто задумывался.
Теперь многое будет пересмотрено и много ресурсов будет направлено на минимизацию рисков от подобных событий. Тепловизоры будут частью этой борьбы с рисками. Мы в компании Grundig Security понимаем сложность ситуации и тоже представили свои решения для измерения температуры тела человека.
Алексей Виталисов, "АРМО-Системы"
Стоит обратить внимание на повышение доступности тепловизоров на неохлаждаемых модулях.
Процесс снижения цен начался уже давно, и из разряда специализированной техники неохлаждаемые тепловизоры в последние годы перешли в разряд общеупотребимой, в том числе и в системах безопасности (CCTV). Дальше процесс расширения сфер использования тепловизоров будет продолжаться. Наряду с применением в системах видеонаблюдения появилось перспективное на период пандемии COVID-19 направление – дистанционное измерение температуры людей с помощью тепловизоров. Такие решения в данный момент особо востребованы, но, очевидно, интерес к ним может быстро угаснуть после того, как с эпидемией будет покончено.
Что касается охлаждаемых тепловизоров, то в этой сфере особых революций не произойдет, они как использовались для военных целей и задач, связанных с охраной государственных границ, так и будут использоваться дальше.
Павел Демидов, НПК "Фотоника"
Увы, на рынке отсутствуют истинно российские изделия. В РФ серийно не производят сенсоры в диапазоне LWIR, зачастую перелицовываются, брендируются китайские и корейские изделия. Встречаются достойные изделия на импортных компонентах, полностью разработанные, изготовленные в РФ, включая внутреннее ПО.
Ввиду отсутствия спроса на "продвинутые" термографы (тепловизоры, способные измерять температуру) российские производители не могут обеспечить резкое увеличение объема производства, поэтому на рынок массово хлынули китайские модели (охранные комбинированные с видеоканалом), производимые ранее, с модернизированным ПО для скрининга и выявления гипертермальных людей.
Марк Моргоров, ГК "Контур СБ"
Рынок тепловизоров динамично растет с каждым годом, внедряются новые технологии измерения температуры и разрабатываются специализированные программные обеспечения.
Сейчас, в 2020 г., эпидемия коронавируса внесла огромные изменения в тенденции рынка тепловизоров в России и во всем мире, поскольку одним из основных симптомов этого заболевания является повышенная температура тела.
Ключевым фактором достижения результата является точность измерения температуры бесконтактным способом. Эпидемия поспособствовала беспрецедентному увеличению объемов производства тепловизоров, а интеграторы подключились к активным разработкам целевого продукта.
Александр Похилин, "Телеком-Монтаж-Юг"
Основной тенденцией на рынке тепловизионного оборудования является появление новых игроков, которые в конкурентной борьбе делают тепловизионную технику все доступнее.
Еще 10 лет назад в измерительном сегменте тепловизоры FLIR занимали 90% отечественного рынка, теперь же санкционная политика США и ценовое давление привели к тому, что российское отделение компании закрылось, чем не преминули воспользоваться компании из Китая, Германии, Японии.
С технической стороны основной тенденцией является совершенствование сенсорной части (микроболометрических матриц) в двух направлениях – увеличение разрешения и уменьшение болометров. И если по части уменьшения сенсорных элементов компании, даже российские, подошли к физической границе 12 мкм, то разрешение будет расти еще какое-то время, пока стоимость объективов, которые тоже придется увеличивать, вслед за растущей площадью FPA, не перекроет экономическое обоснование увеличения разрешения.
Возможен и другой вариант, если химики найдут достойную и более дешевую замену германию. Но на ближайшие 10 лет – увеличение плотности сенсоров и рост разрешения матриц.
Александр Попов, Ivideon
Производители тепловизионного оборудования оперативно реагируют на развивающуюся ситуацию и выпускают новые модели тепловизоров, терминалов и прочих устройств дистанционного контроля температуры человеческого тела. Прогнозирую, что эпидемия коронавируса в итоге приведет к более высокому уровню спроса на подобное оборудование.
Вспышки разных заболеваний происходят каждый год (например, гриппа), и теперь всем ясно, что один заразившийся в офисе или на производстве невольно забирает с собой на больничный нескольких своих коллег. Поэтому логичным решением будет, например, установить терминал доступа с тепловизором и предотвратить риск распространения вируса.
В каких областях использование тепловизоров наиболее целесообразно?
Антон Горыня, Hikvision Russia
На данный момент использование термографических систем особенно актуально для оснащения точек входа/прохода на объектах промышленности и транспорта, так как в этих сферах самые высокие требования к безопасности и контролю. Термографические решения востребованы также на объектах с большим количеством людей – бизнес-центры, торговые центры и другие общественные места. Даже в периоды, не связанные с пандемией, подобные системы являются актуальными. Они позволяют проводить мониторинг состояния сотрудников, не применяя для этих задач дополнительные организационные меры и технические средства. Классическое использование тепловизоров также остается актуальным для очень многих объектов и сценариев применения, например для мониторинга территорий, границ, акваторий, для мониторинга пожарной обстановки лесных массивов, различных объектов и ключевых областей. Не стоит забывать и про контроль технологических процессов на производствах, где крайне важно соблюдение температурного режима.
Дмитрий Шатунов, ОКБ "АСТРОН"
Это:
- технические средства охраны (слежение, сопровождение, обнаружение);
- медицина (сегодня самое актуальное);
- животноводство, ветеринария;
- ночная охота (прицелы).
- бытовая сфера и сфера энергетики (трансформаторные подстанции, изоляторы, утечка тепла в жилых домах/коттеджах/офисах);
- сервисное и ремонтное обслуживание солнечных электростанций (для выявления неисправных компонентов).
Максим Кабенин, Grundig Security
Тепловизоры часто применяются для контроля технологических процессов на промышленных предприятиях, реже для контроля периметра.
Сейчас большой запрос на тепловизоры, которые позволяют с высокой точностью измерять температуру тела человека. Их часто устанавливают в аэропортах, вокзалах, больницах и прочих местах массового скопления людей. Многие крупные коммерческие предприятия также задумались об установке тепловизоров на проходных для выявления сотрудников с повышенной температурой.
Алексей Виталисов, "АРМО-Системы"
Все те ситуации, когда возможности камер видеонаблюдения недостаточны для обеспечения наблюдения на протяженных участках периметра, территорий, требуют использования тепловизоров. К основным сферам применения я бы отнес аэропорты, объекты энергетики, объекты нефтегазовой отрасли.
Павел Демидов, НПК "Фотоника"
Охрана площадных и протяженных объектов ввиду их "всепогодности", мониторинг технологического оборудования (повышение уровня ПАЗ, интеграция в АСУ ТП, в случае использования специализированных "радиометрических" тепловизоров), пожарная безопасность.
Марк Моргоров, ГК "Контур СБ"
В журнале "Системы безопасности" № 6/2018 я перечислил несколько областей использования тепловизоров. Третьим (последним) пунктом я указывал измерение температуры тела человека (эпидемиологический контроль). Тогда это направление было только в перспективе у некоторых производителей и, в частности, у нашей компании. Сейчас оно очень актуально во всем мире, поскольку под угрозой жизнь и здоровье большого количества людей.
Тепловизоры для распознавания температуры тела человека необходимо использовать в местах с большим скоплением людей, например на проходных зонах предприятий и офисов, на транспортных узлах, в зонах приграничного досмотра, в образовательных учреждениях и т.д.
Александр Похилин, "Телеком-Монтаж-Юг"
Как и ранее, основной нишей использования тепловизоров остается военная техника и все, что с ней связано. Это объясняется просто: физику не обманешь. До тех пор пока не появится качественный тепловой камуфляж, детекция и распознавание по критерию Джонсона будут оставаться основной характеристикой тепловизионных систем.
Эпидемия COVID-19 запустила другой механизм, который, возможно, поможет расширить спектр применения радиометрической техники. Измерение температуры человеческого тела и раньше было востребованным, а теперь, упав на подготовленную почву, может развиться в серьезное направление. И дело не только в диагностике – проверке на входе. Есть масса возможностей применений в маммологии, неврологии, онкологии, которые ждут недорогой тепловизионной техники, и нынешняя ситуация может ее дать за счет увеличения объемов производства и снижения сопутствующих издержек.
Александр Попов, Ivideon
Известны кейсы применения тепловизоров в системах видеонаблюдения и для контроля состояния объектов инфраструктуры, нахождения проблем термоизоляции сооружений, а также в медицинских целях. Тепловизоры хорошо себя зарекомендовали в решении этих задач.
Возможно, единственная причина, почему они пока не применяются повсеместно, – высокая стоимость, которая достигает нескольких сотен тысяч рублей за прибор. В 2020 г. тепловизоры чаще всего используются для дистанционного измерения температуры тела человека.
Чем встроенная видеоаналитика у тепловизоров отличается от встроенной видеоаналитики у обычных камер?
Антон Горыня, Hikvision Russia
Прежде всего нужно понять, для каких целей мы хотим использовать тепловизор. Если говорить в общем, то с помощью тепловизионного объектива нельзя провести распознавание лица, также нецелесообразен поиск пропавших или оставленных предметов. Для этих задач необходимо применять камеры с оптическими объективами.
Но если мы говорим о классической аналитике, такой как обнаружение вторжения или пересечение линии, то в определенных ситуациях тепловизоры будут более эффективным решением, особенно в местах, где обзор камеры перекрывается деревьями, листвой и другими подобными препятствиями. Тепловизоры обладают значительно большей дальностью обнаружения объекта. Например, 25–миллиметровый тепловизионный объектив может отработать сценарий VCA (вторжение в зону/пересечение линии), связанный с автомобилем, на расстоянии до 750 м, а в случае с человеком – до 250 м.
Обычное обнаружение с тем же фокусным расстоянием тепловизионного объектива может осуществляться на расстоянии 2 255 и 735 м соответственно.
Тепловизоры имеют присущую только им аналитику, связанную с измерением температур и обнаружением огня. Сегодня существует возможность обнаруживать возгорание и задымление с помощью обычных камер, однако их эффективность по сравнению с тепловизором существенно ниже. Решением вопроса "какую камеру выбрать" могут стать двухспектральные системы видеонаблюдения, работающие в оптическом и ИК-диапазонах одновременно.
Сегодня их выбор очень велик, начиная от промышленных решений для мониторинга пожарной обстановки и заканчивая небольшими камерами для выполнения конкретной задачи по измерению температуры человека.
Дмитрий Шатунов, ОКБ "АСТРОН"
Тепловизоры выдают значительно более контрастное изображение человека на пестром (в видимом спектре) фоне. Фон в тепловизионных изображениях равномернее, не такой пестрый, как в видимом диапазоне, а объекты не имеют теней. Контраст объекта с фоном выше, чем в видимом диапазоне, поскольку чаще всего объекты теплее фона. При сходных с видеокамерой углах зрения за счет более высокого контраста тепловизор способен видеть человека на более дальних расстояниях, что выгодно сказывается на эффективности системы наблюдения в целом.
Максим Кабенин, Grundig Security
Сейчас наиболее востребованы тепловизоры с двумя видеоканалами – оптическим и тепловизионным. Такой подход позволяет одновременно анализировать два видеопотока и создавать гибридные детекторы. Например, обычная камера обнаруживает лицо, определяет его координаты, а тепловизор измеряет температуру в зоне, где находится это лицо. Это позволяет избежать ложных срабатываний на другие горячие предметы, такие как, например, чашка чая. Кроме этого, захват лиц помогает при инсталляции выбрать оптимальное расположение камеры и расстояние до человека в момент измерения температуры, что повышает точность измерений.
Отдельно стоит сказать про алгоритм термографии, который рассчитывает температуру поверхности по ИК-спектру ее излучения. Разумеется, это особый тип аналитики, которого нет у оптических камер, но который есть у всех тепловизоров, способных измерять температуру, и качество работы этой аналитики существенно влияет на точность измерений. Мы, например, используем алгоритм, который специально оптимизирован для измерения температуры человеческого тела.
Алексей Виталисов, "АРМО-Системы"
Честно говоря, мне не встречались тепловизоры со встроенной видеоаналитикой. Для видеоанализа, как правило, используются решения на основе серверов (программная видеоаналитика) либо отдельных видеоанализаторов (аппаратная видеоаналитика). Особенности видеоаналитики для тепловизионного изображения очевидны: нет возможности распознавать людей. Но зато из-за отсутствия теней от объектов и отблеска от фар автомобилей в ночное время можно гарантировать высокую точность корректной детекции объектов (людей, автомобилей, пр.).
Павел Демидов, НПК "Фотоника"
Мне ничего неизвестно об аналитике, уникальной именно для тепловизионного изображения.
Для периметральных систем (и классических типа "пересечение линии" и т.п.) подключается классическая видеоаналитика. Конечно, тепловизионному изображению присущи специфические особенности (различные палитры, чаще черно-белая), которые могут как облегчить, так и затруднить адаптацию имеющихся алгоритмов. В ситуации с тепловизорами разумно использовать их функцию – измерение температуры. В ряде случаев это работает лучше аналитики, так как реализуется на аппаратном уровне. Возможно, результаты, полученные от "термографов", "радиометрических" тепловизоров, кто-то и называет аналитикой…
Марк Моргоров, ГК "Контур СБ"
Помимо обычной видеоаналитики тепловизоры с функцией дистанционного измерения температуры имеют возможность отправлять тревожные сигналы относительно температурных изменений, которые были зафиксированы в режиме мониторинга определенных областей, точек и линий. В тепловизорах может быть предусмотрено пять видов видеоаналитики:
- Пересечение линии.
- Пересечение нескольких линий.
- Вторжение в периметр.
- Оставленный/забытый объект.
- Унесенный/исчезнувший объект.
Но главной особенностью видеоаналитики, встроенной в тепловизоры, как раз является измерение температуры и связанные с этим варианты совместной работы с платформами видеомониторинга. Были разработаны специальные платформы, которые нацелены на мониторинг лесных угодий, с основной задачей по обеспечению пожарной безопасности конкретного участка леса и своевременной реакцией на возникновение пожара.
На юге Китая, например, где задача защиты лесов от пожаров имеет наивысший приоритет, подобные платформы за последние годы получили сильный импульс развития. Они не только позволяют объединять и анализировать данные, полученные с десятков, а то и сотен тепловизоров, но и обеспечивать своевременную реакцию на ситуацию путем отправки информации по предполагаемому очагу пожара бригаде, которая в кратчайший срок может выехать на его тушение.
Александр Попов, Ivideon
По сравнению с обычными камерами видеонаблюдения встроенной аналитики в тепловизорах практически нет. Традиционно используются детектор движения, измерение температуры в нескольких точках и различные реакции на пороговые значения. Например, при обнаружении слишком высокой или низкой температуры прибор может подать звуковой сигнал.
Эффективно ли распознавание людей при помощи тепловизоров?
Антон Горыня, Hikvision Russia
Распознавание людей, то есть выделение фигуры человека на общем фоне, при помощи тепловизоров эффективно. Современные нейросетевые алгоритмы Deep Learning, обученные на образах людей, существенно увеличивают дальность срабатывания аналитических функций. Данные алгоритмы в том числе фильтруют ложные срабатывания от диких животных и других нецелевых объектов. Наша компания в своих решениях для измерения температуры тела человека использует алгоритмы собственной разработки, которые позволяют измерять температуру только людей и не реагируют на другие теплые или горячие объекты в кадре.
Обнаружением лица в подобном решении занимается объектив видимого диапазона, с помощью современных алгоритмов есть возможность обнаружения до 30 лиц в одном кадре. После захвата лица его фотография может быть отправлена на сервер для дальнейшего распознавания.
Дмитрий Шатунов, ОКБ "АСТРОН"
Одна из основных проблем современного тепловидения состоит в том, что при использовании классических тепловизионных систем практически невозможно определить мелкие детали наблюдаемого объекта, например человеческого лица. Классические термограммы не обладают достаточной информативностью для того, чтобы определить детали внутри теплового контура лица. Для повышения эффективности может быть использован искусственный интеллект с функцией обучения. Он сравнивает видимое изображение с библиотекой имеющихся у него образов.
Исследователи несколько лет ведут разработку технологии, которая позволяет находить соответствие между тепловой картой лица и фотографиями видимого диапазона в биометрических базах данных. Становится возможной автоматическая идентификация лица в ночное время с использованием камеры, снимающей в инфракрасном диапазоне, и нейросети глубокого обучения. Кроме того, для повышения эффективности может быть использован поляризационный контраст, обусловленный различием коэффициентов излучения объекта в рабочем диапазоне канала для компонентов этого излучения, поляризованных в плоскости выхода его из поверхности объекта и перпендикулярно ей. Это позволяет сформировать тепловое изображение объекта, содержащее гораздо больше важных для человеческого глаза деталей внутри теплового контура объекта. Поэтому – да, распознавание людей тепловизором скоро станет возможным. Мы у себя разработали и изготовили концепт неохлаждаемого микроболометра с опцией формирования и регистрации поляризованного излучения. Это необычайно любопытное направление развития.
Исследователи несколько лет ведут разработку технологии, которая позволяет находить соответствие между тепловой картой лица и фотографиями видимого диапазона в биометрических базах данных. Становится возможной автоматическая идентификация лица в ночное время с использованием камеры, снимающей в инфракрасном диапазоне, и нейросети глубокого обучения.
Максим Кабенин, Grundig Security
Применение тепловизоров для этих целей эффективно и обоснованно на улице, например для контроля периметра и стерильных зон. Тепловизионные камеры увеличивают дальность обнаружения объектов и снижают степень влияния условий освещения и погоды, а компьютерное зрение с применением искусственных нейронных сетей с высокой точностью классифицирует тип объектов. Классические алгоритмы на это не способны, их погрешность будет на порядок выше. Но я хочу еще раз подчеркнуть, что для измерения температуры тела обычно применяются камеры с двумя каналами – тепловизионным и оптическим, и для детектирования лица и определения его координат используется оптическое изображение. В помещениях, где обычно устанавливаются такие камеры, это целесообразно.
Алексей Виталисов, "АРМО-Системы"
Тепловизионное изображение не предназначено для таких задач. Распознавание людей может быть использовано в видимом спектре.
Павел Демидов, НПК "Фотоника"
Нет, это вызывает некоторые трудности. Искусственный интеллект учится, нейросети тоже. Поляризация не помогает (разве что для обнаружения разливов нефтепродуктов), технология больше подходит для поиска дефектов на поверхностях.
Марк Моргоров, ГК "Контур СБ"
Конечно, эффективно! Распознать силуэт человека в кромешной темноте и на большом расстоянии является основной задачей тепловизора, если использовать его в целях охраны периметра или в целях поиска.
Александр Похилин, ООО "Телеком-Монтаж-Юг"
Распознавание людей с помощью тепловизионной техники эффективно в первую очередь тем, что маскировка теплового излучения – дело гораздо более сложное, чем маскировка в видимом диапазоне на фоне известной подстилающей поверхности.
Александр Попов, Ivideon
Распознать людей по изображению с тепловизора невозможно. Разрешение большинства тепловизоров не превышает 400х300 пикселей, изображение нечеткое, в черно-белой или иной, непривычной человеческому глазу, цветографической схеме. Для корректного распознавания лиц разрешение изображения должно быть не ниже 250 пикселей на метр.
На какие характеристики следует обращать внимание заказчикам при выборе тепловизора?
Антон Горыня, Hikvision Russia
Следует отталкиваться от задачи, которую хочет решить заказчик. Если необходимо обеспечивать контроль границы, то стоит обратить внимание на тепловизоры с высоким разрешением и фокусным расстоянием. Если наблюдаем за акваторией, то стоит рассмотреть биспектральные тепловизоры с трансфокатором и лазерной подсветкой. Необходим контроль технологических процессов? Тогда следует выбрать тепловизоры с низкой погрешностью измерения и высоким разрешением. Если говорим про взрывоопасное производство, то выбираем взрывозащищенную серию тепловизоров. Если стоит задача контроля потенциального возгорания на складе, то в таком случае нет надобности в использовании высокого разрешения, фокусное расстояние может составлять всего пару миллиметров, но самое главное в этом сценарии – наличие аналитики для контроля температуры и обнаружения возгорания.
Задача контроля слепой зоны автомобиля или погрузчика также может быть выполнена с помощью тепловизионного решения, но ключевыми факторами являются его размер, мобильность, неприхотливость к источнику напряжения и вибрациям.
Если необходимо подобрать решение для измерения температуры человека, то крайне важна точность показаний. В случае с человеком даже один градус играет большую роль. Наши инженеры смогли добиться точности измерения в 0,5 ˚C без калибратора ("черного тела") и 0,3 ˚C с использованием калибратора.
Еще один важный момент, который следует учитывать: при каком сценарии будет использоваться тепловизор. Если мы говорим про контрольную точку, через которую по одному человеку проходит очередь, то здесь проблем не возникает. Если же мы говорим про измерение температуры в толпе, тогда нужно обратить внимание на то, сколько лиц камера может "увидеть" одновременно. Например, наши термографические камеры способны обнаруживать в кадре до 30 лиц и измерять их температуру, при этом количество проверяемых людей не влияет на скорость работы тепловизора.
Дмитрий Шатунов, ОКБ "АСТРОН"
В зависимости от применения:
- Для измерения в строительстве, медицине и обслуживания промышленных или бытовых коммуникаций важна точность измерения, наличие в тепловизоре дисплея для отображения информации, возможности сохранять информацию на устройстве и температурный диапазон измерения.
- Для технических средств охраны основные характеристики – тип матрицы, фокусное расстояние, чувствительность матрицы, углы обзора.
Если прибор ручной, важны его габариты, вес и время работы в автономном режиме.
Максим Кабенин, Grundig Security
С учетом того что сейчас наиболее актуальны тепловизоры для измерения температуры тела, в первую очередь нужно обращать внимание на точность измерения температуры, наличие дополнительных аксессуаров для повышения этой точности, допустимый диапазон расстояний до испытуемого.
Алексей Виталисов, "АРМО-Системы"
Смотря какая задача стоит перед заказчиком. Да и не заказчик обычно выбирает, а работающий с ним системный интегратор. В зависимости от задачи ключевыми параметрами могут являться фокусное расстояние используемого тепловизионного объектива, температурная чувствительность тепловизора, конструктивное исполнение (стационарный/управляемый).
Павел Демидов, НПК "Фотоника"
И это даже не разрешение! Пожалуй, в первую очередь следует обращать на NETD для классических тепловизоров (для неохлаждаемых сенсоров достижимо и 20 мК при использовании объективов с F0,8; 40…50мК – неплохо для охранных целей) и точность измерения для термографов (неплохой результат +/-0,1 °С с использованием АЧТ).
Марк Моргоров, ГК "Контур СБ"
Разрешение матрицы, тип детектора, поле зрения объектива (угол зрения), погрешность измерения температур.
Александр Похилин, "Телеком-Монтаж-Юг"
Если речь идет об измерительном тепловизоре, то это разрешение, температурная чувствительность (NETD) и точность. К появившимся на рынке предложениям измерить температуру с точностью два-три десятых градуса я бы рекомендовал отнестись с осторожностью, так как даже эталоны первого разряда имеют доверительную границу погрешности 0,6 град. А в паспортах к АЧТ, используемых в подобных системах, честно написано, что коэффициент эмиссии может "гулять" на +/-0,02. Это значит, что референсный источник, выставленный на 37,0 °С, может излучать и как 37,0 °С (0,95/0,97) = 36,2 и как 37,0 °С (0,99/0,97) = 37,8. Таким образом, только за разного состава краски на излучателе АЧТ точность системы с таким АЧТ не может быть лучше +/-0,8 градусов.
Александр Попов, Ivideon
Выбор устройства всегда зависит от задач. Если необходимо следить за температурой трансформаторов на электростанции, то следует обратить внимание на разрешение, фокусное расстояние, количество зон для контроля температуры, уличное исполнение. Если измерять температуру человеческого тела, то это скорость и точность измерения, дальность измерения и количество одновременных замеров для работы с большим потоком людей.
Какой разрешающей способности можно ожидать от тепловизоров через 10 лет?
Антон Горыня, Hikvision Russia
10 лет для технологической сферы – это огромный промежуток времени. Даже за один год на рынке происходят кардинальные изменения: появляются прорывные технологии, меняются запросы заказчиков и экономическая ситуация. Поэтому предсказать, какой будет разрешающая способность тепловизоров, пожалуй, никто не сможет. Сейчас стандартом является разрешение 640x512. В ближайшие пару лет его должно заменить разрешение 1024x768. Что будет дальше? Вероятно, тепловизоры перейдут на формат FullHD, а может и еще выше.
Дмитрий Шатунов, ОКБ "АСТРОН"
Формат микроболометра 640×512 элементов при шаге 15 мкм является в настоящее время основным форматом и, по-видимому, по соотношению "цена-качество" на ближайшие 5–10 лет он таковым и останется. Ведущими разработчиками в качестве коммерчески доступного достигнут формат 1280×1024 элементов. В настоящее время цены на такие матрицы достаточно высоки и не позволяют разработчикам аппаратуры осуществить массовый переход на него. Однако уже к 2025 г. такой переход произойдет. Будут также созданы матричные массивы фоточувствительных элементов с уменьшенным вплоть до 5 мкм шагом элементов, обеспечивающих их гибридизацию с кремниевыми мультиплексорами.
В целом через пять лет можно ожидать появления тепловизоров с разрешением 4–5 Мпкс.
Максим Кабенин, Grundig Security
Разрешающая способность, конечно, повысится, но насколько – предположить сложно. Рынок сам определит потребности. Возможно, текущего разрешения будет достаточно для решения задач, и нужно направить разработки в сторону повышения точности измерения температуры тела или умных детекторов, которые, например, позволяют точно определить выброс горячего газа.
Алексей Виталисов, "АРМО-Системы"
Для тепловизионного изображения разрешение модуля не является ключевым параметром, куда важнее температурная чувствительность. По этой причине основной прогресс происходит именно в области улучшения последней. Конечно, некоторого повышения разрешения тоже будем ждать: так, в 2021 г. станут повсеместно применяться тепловизоры с разрешением 720p на основе новых модулей. Но что будет через 10 лет, никто точно не знает.
Павел Демидов, НПК "Фотоника"
Уже существуют образцы и 2 Мпкс, но с компромиссом по чувствительности. Сегодня наиболее популярны тепловизоры с разрешением 384х288 (320х240), ведь матрица с разрешением 640х480 практически в 2,5 раза дороже, а 1280х960 – почти в 16 раз! Такой продукт сегодня не является массовым, а при таких мизерных объемах производители сенсоров не могут снизить цену. Да и размер пикселя в таких матрицах уменьшается пропорционально, что неблагоприятно сказывается на чувствительности.
Кстати, в последнее время появилось много предложений новых моделей с разрешением 160х120, как вам такая инволюция?
Марк Моргоров, ГК "Контур СБ"
Судя по тому, как стремительно стала развиваться индустрия и технологии в целом, через 10 лет можно ожидать появления тепловизоров с разрешением 5–8 Мпкс, и это уже будут модели с неохлаждаемым микроболометром.
Александр Похилин, "Телеком-Монтаж-Юг"
Исходя из вышеприведенных соображений о геометрических размерах FPA, полагаю, матрицы больше в геометрическом выражении, чем те, что уже используются, не приобретут популярность вследствие дороговизны объективов, а следовательно вряд ли стоит ждать матрицу шириной массива больше 25 мм. Разделив ширину матрицы на минимально возможную ширину микроболометра, получим чуть более 2 000. Поэтому, полагаю, появление матриц разрешением больше, чем FullHD, маловероятно.
Александр Попов, Ivideon
Пока еще не придумали задач, для которых понадобилось бы высокое разрешение, поэтому маловероятно, что оно станет выше одного мегапикселя. Технология производства тепловизора сложная, а прибор нужен в совершенно конкретных сценариях. Вряд ли тепловизионные камеры приобретут широкую популярность и станут применяться массово, как сегодня обычные видеокамеры.
Целесообразно ли использование тепловизора без дополнительной камеры видимого диапазона?
Антон Горыня, Hikvision Russia
В первую очередь нужно смотреть на сценарий применения. Если задачей является защита периметра и обнаружение цели на большом расстоянии, то камера видимого спектра в тепловизоре будет скорее приятным бонусом, но вовсе не обязательной опцией. Если говорить про организацию проходного пункта, то камера с оптическим объективом позволит собирать дополнительную информацию о потоке, захватывать лица в кадре для дальнейшей обработки и распознавания.
Безусловно, совмещенное решение – тепловизор плюс оптическая камера – открывает более широкие возможности применения. Но стоимость такой системы выше.
Дмитрий Шатунов, ОКБ "АСТРОН"
Все зависит от конкретной цели… Мы, например, разработали комплекс для автоматизированного бесконтактного определения людей с повышенной температурой тела в местах скопления. Он предлагается в двух вариантах – с тепловой и видеокамерой и только с тепловизионной камерой. Можно представить себе ситуацию, когда заказчик захочет иметь только тепловизионный канал с функцией оповещения о чрезвычайной ситуации, например для ежедневного контроля состояния фиксированной группы людей (проходная предприятия).
Максим Кабенин, Grundig Security
Да, целесообразно на объектах, где нет необходимости совмещать ИК-изображение с изображением оптического диапазона. Например, на промышленном предприятии, где тепловизор просто следит за появлением горячей зоны.
Алексей Виталисов, "АРМО-Системы"
Если достаточно фиксировать сам факт какого-либо нарушения (проникновения на объект, появления на прилегающей территории), можно обходиться без камеры видимого диапазона. Но для верификации событий все же гораздо удобнее работать с биспектральными устройствами – тепловизор плюс камера.
Павел Демидов, НПК "Фотоника"
Да, вполне. В условиях тумана видеокамера не видит, а ИК-подсветка еще и усугубляет ситуацию. Рациональным считаю, к примеру, для периметра установку тепловизоров на более значительном расстоянии друг от друга, чем привычные видеокамеры, и "разбавить" их PTZ-камерами видимого диапазона.
Марк Моргоров, ГК "Контур СБ"
Целесообразно в некоторых случаях, например в строительных целях или при использовании для противопожарной охраны. Но телекамера видимого диапазона чаще необходима для охраны периметра и распознавания температуры тела. Особенно важно сейчас использовать аналитику детекции лиц на камерах видимого спектра, так как температуру человека тепловизор измеряет на открытых участках тела, в режиме движения людского потока.
Александр Похилин, "Телеком-Монтаж-Юг"
Только в обзорном наблюдении, где необходима детекция нарушителя и его распознавание по типу.
Александр Попов, Ivideon
Использовать тепловизор без дополнительной камеры нецелесообразно. Хорошая камера видимого диапазона по сравнению с тепловизионной стоит недорого, при этом она дает оператору много дополнительной информации в привычном виде. Представьте: ночью вдалеке тепловизор обнаружил теплое пятно. Собака? Злоумышленник? Для прояснения ситуации оператор может навести туда "обычную" камеру с мощной лазерной подсветкой, приблизить изображение за счет большого оптического зума. Сбор такой дополнительной информации позволяет сократить время принятия решений и сэкономить средства на выездах групп реагирования.
Фото обработано нейросетью
