Тепловизор для охоты: как выбрать охотничий тепловизор или сделать своими руками

Как выбрать тепловизор для охоты: виды и функционал

Если вы любитель ночной охоты, вам непременно понадобится такой прибор, как тепловизор. Он поможет решить многие ваши проблемы, связанные с неудобствами во время ночной охоты.

Пользоваться им легко и просто. Прицел с тепловизором нужно держать возле пояса и в поисках добычи водить им параллельно земле. Когда тепловизор обнаружит тепло, на нем будут мигать светодиоды. Таким образом, с помощью тепловизора можно находить живые объекты.

Тепловизор абсолютно безопасен для человека. Что стоит учесть при выборе тепловизора? Он имеет несколько целей применения, обладает множеством функций. Если вы заранее обдумали, с каким функционалом вам нужен тепловизор, вы быстро выберите подходящий для вас вариант.

Назначение

У каждого живого организма есть своя температура. Тепловизор – это прибор, который определяет различие температуры между объектами. Если навести устройство на два объекта одновременно, оно покажет температуру обоих, а не только того, у которого она выше.

Излучения тепловых и обычных волн ночного ведения сравнивать бессмысленно. Тепловые волны рассеиваются вокруг себя и видны везде, но они не просеиваются через объекты. Тепловизоры покажут объект, только если не будет препятствий для тепловых волн.

Когда охота предстоит в трудных погодных условиях – во время дождя, тумана, снега, метели или в ночное время суток, тепловизор словит тепловое излучение от животного.

Тепловизор для охоты легко сможет обнаружить цель в любое время суток и на любом расстоянии. Как выбрать тепловизор и не ошибиться? У него нет никаких ограничений. Разве что под влиянием сильного и густого тумана у прибора немного снижается дистанция наблюдения. Во всем остальном нет никаких ограничений в работе.

Разновидности

Существуют следующие виды тепловизоров для охоты:

  • прицелы тепловизоры;
  • монокуляры–гляделки;
  • тепловизионные очки;
  • бинокль с тепловизором;
  • мини тепловизионные коллиматоры.

Необходимость на охоте

Благодаря своим функциям и возможностям тепловизор стал незаменимой вещью для охоты.

Его необходимо приобрести по 3-м причинам:

  1. С помощью тепловизора для охоты вы сможете увидеть животное даже при плохой погоде и ночью. А с простым прибором ночного видения это невозможно даже при хорошей погоде ночью или при плохой днем.
  2. Цена тепловизора вполне оправдана. С каждым месяцем цены падают и приобретение прибора становится более доступным.
  3. Тепловизоры становятся все более популярными, поэтому они есть в наличии на прилавках большинства магазинов.

Все тепловизоры делятся всего на два типа: прицелы и монокуляры. Прицелы устанавливают на оружие, а монокуляры предназначены для небольших расстояний.

Чем тепловизор лучше прибора ночного видения?

Есть ряд характеристик, по которым тепловизор превосходит прибор ночного видения, а именно:

  • В тепловизоре сконструирована сложная микросхема. Она вычисляет живые организмы, у которых температура не особо отличается от уровня обогрева в среде обитания.
  • На тепловизоре для охоты устанавливают германиевые объективы. Они пропускают излучение тепла практически полностью. По сравнению с простыми стеклянными объективами германий не отбивает лучи тепла и не формирует помех.
  • Сигналы образовывают картинку в серых тонах. Если поверхность достаточно нагрета, она вырисовывается в светлых тонах. При этом холодная поверхность покажется в темных тонах.
  • Есть в продаже и такие тепловизоры, которые показывают цветную картинку. Свойства нагрева обозначены в большей мере теплыми расцветками спектра.

Как правильно использовать

Тепловизор наблюдает за объектами по невидимому для человека инфракрасному излучению. При охоте на зверя тепловое изображение перемещается на экран, который оснащен веществом, чувствительным к свету. Так он предоставляет охотнику полное обладание над жертвой даже в абсолютной темноте.

Еще его удобно использовать, когда животное сидит на таком расстоянии от охотника, что оружие его не достанет. Стоит учитывать, что контурное изображение может загородить ветки деревьев и кустов.

В зависимости от размера животных есть разные виды тепловизоров.

Тепловизионные прицелы предназначены для распознавания зверя на большой дистанции. У них есть специальная сетка, которая предназначена для точного подсчета расстояния до мишени. Прицел распознает цель на расстоянии 1,5 км как днем, так и ночью.

Наблюдательные тепловизоры имеют линзы монокулярного и бинокулярного типа.

  1. Монокулярный тип – удобный и компактный, хорошо подходит для экспедиций.
  2. Бинокулярный тип – хорошо подойдет для вычисления объекта на длинной дистанции.
  3. Комбинированные тепловизоры сочетают в себе несколько функций. Такие приборы могут распознать тепловое излучение, а также достаточно мелкие детали. В них встроен прибор ночного видения. Также у них есть режимы, которые можно переключать.
  4. Тепловизионные очки подходят тем охотникам, которые хотят иметь свободные руки для охоты. Также очки немного увеличивают обзор и позволяют определить дистанцию до объекта и свободно перемещаться во время охоты.

Критерии выбора

При покупке тепловизора, в первую очередь, нужно ознакомиться со всеми его характеристиками.

Купить такое устройство в Москве несложно, оно продается во всех охотничьих магазинах. Покупая такой прибор, очень важно смотреть на срок гарантии и на наличие талона сервисного обслуживания. Это и есть документы прибора, которые могут понадобиться в случае его поломки.

Читайте также:
Вездеход Шерп: описание, характеристики, фото, видео

Тепловизор состоит из таких частей:

  • матрица,
  • объектив,
  • электроника по обработке сигналов,
  • дисплей,
  • корпус.

Самые тяжелые составляющие – это объектив и матрица.

Из чего состоит тепловизор

Рассмотрим каждую составляющую тепловизора более подробно.


Матрица.
Она имеет прямое влияние на качество и точность изображения. Вычисляет зверя на довольно большом расстоянии. Разрешение матрицы должно быть высоким.

Объектив. Оптика идет с германиевым напылением, которое пропускает через себя тепловые волны. Самое главное в оптическом устройстве это размер объектива и его обзор. Если обзор широкий, тепловизор видит цель на расстоянии до 500 метров. Если обзор меньше, то пользоваться им вблизи неудобно. Лучше всего приобрести тепловизионный монокуляр, он достаточно удобный в применении.

Дисплей. Самые распространенные – OLED-дисплеи. Они функционируют в любую погоду. LCD–дисплей замерзает при температуре выше -10С. Чем лучше разрешение дисплея, тем точнее будет изображение на нем.

Частота обновления кадра. Такая частота должна быть не меньше 25 Гц, если необходимо словить быстробегающее животное. Для вычисления ходящих и пасущихся животных подойдет частота кадра 9 Гц.

Защита корпуса. Большинство приборов изготавливается с защитой от удара, пыли и влаги. Она защищает устройство от повреждения в процессе охоты.

Дополнительные функции. К ним относятся: фото- и видеозапись, масштаб изображения, лазерный целеуказатель, GPS-навигатор и другие полезные функции. Но они не являются главными в этих приборах.

Чтобы в устройстве не возникали неисправности, стоит придерживаться следующих правил:

  • Закрывать объектив, когда он не нужен. Это не даст пыли и прямым солнечным лучам попасть в него. Протирать его время от времени специальной салфеткой.
  • Следить за корпусом прибора. Очень хорошо, если охотник будет хранить и носить тепловизор в специальном футляре, а также избегать угрозы падений.
  • При перевозке прибора желательно не трясти им не поддавать вибрации. Это предотвратит не желаемую поломку или сбой в работе с ним.

Хорошая забота о тепловизоре сохранит его на долгое время. Охота с тепловизором позволит насладиться охотой даже в ночное время суток.

Можно ли сделать тепловизор для охоты своими руками

Принцип работы тепловизора непростой. Но несмотря на это, его можно изготовить своими руками. Все нужные для него материалы и детали в наше время доступны в любом интернет-магазине.

Самое сложное – это оптика, которая формирует точную картинку на приемнике. Оптика нужна специальная, которая содержит в составе в основном германий. Именно эту часть тепловизора невозможно сделать своими руками.

Вместо специальной оптики можно взять уже готовую оптическую систему из устройства, содержащего её в своей конструкции (фотоаппарат, web-камера или видеокамера).

Есть несколько вариантов, как сделать тепловизор своими руками. Его можно сконструировать из:

  • фотоаппарата,
  • web-камеры,
  • видеокамеры.

Каждый метод по-своему легкий и тяжелый одновременно, а также имеет свою цену.

Из фотоаппарата

По цене этот метод наиболее дешевый, так как от не требует высоких затрат. В фотоаппарате есть фильтр, который отражает инфракрасные лучи. Этот фильтр нужно заменить на более удобный, который будет отражать обычный свет. Таким образом сконструировать тепловизор из фотоаппарата очень легко.

Из web-камеры

Этот метод довольно трудный и дорогой. Тепловизор, сделанный из web-камеры, сможет замечать только неподвижные объекты с излучением тепла. Механизм заменит тепловизор с целеуказателем, только для него нужно будет закачать и установить программное обеспечение для Arduino с памятью около 7 Мб. Также необходимо будет позаботиться об инструкции с настройками.

Из видеокамеры

По техническому принципу нужно сделать то же самое, что и с фотоаппаратом. Только смастерив тепловизор своими руками из видеокамеры, вы получите удобный корпус и дисплей с высоким качеством. Камера для этого нужна с инфракрасным светом.

Теперь вы знаете как из обычного и знакомого устройства можно сделать тепловизор своими руками. В наше время любые подходящие гаджеты дают возможность перестраивать себя в тепловизор после внесения модификаций и закачки дополнительных программ.

Видео

В нашем видео вы найдете пошаговый мастер-класс по изготовлению тепловизора своими руками.

Тепловизор для охоты: как выбрать охотничий тепловизор или сделать своими руками

1) Предполагаемая дистанция стрельбы?
Если вы охотитесь в степи или горах, где возможны дальние выстрелы – на 400 метров и далее – вам потребуется прицел с большой дистанцией обнаружения и распознавания цели. Это прицелы с большими объективами (фокусным расстояние 50 мм и более), способные обнаружить цель на расстоянии 1800 – 2000 метров.

Если вы охотитесь на кабанов с лабаза в лесу и знаете, что дальше 200 метров не будете стрелять ночью по соображениям осторожности, либо просто потому, что ваше ружье не способно на дальний уверенный выстрел, то достаточно будет прицела с объективами 30 – 38 мм. Дистанция обнаружения у них немногим более 1000 метров, но зато больше поле обзора.

Часто спрашивают: ‘Написано, что прицел видит на 1800 метров. Я разгляжу лося на таком расстоянии?’ Нет, не разглядите. Указанная в техническом описании дистанция обнаружения означает, что на этой дистанции вы сможете заметить теплую цель определенного размера, но не сможете понять, что или кто это. Лось или костер туристов? Как правило, распознать цель получается на дистанции в 2 раза меньше указанной в спецификации дистанции обнаружения.

Читайте также:
Охотничьи лыжи пластиковые или деревянные: как сделать своими руками лыжи на охоту

2) Какая матрица лучше?
Тепловой сенсор с разрешением 640х480 всегда сформирует более четкое изображение, чем матрица 384х288, и уж тем более 320х240. Никто не сомневается, что телевизор с более высоким разрешением лучше показывает, чем с низким. Так и с тепловизорами – если в прибор в прибор с матрицей 384х288 вы будете видеть просто белесое пятно, то прибор на матрице 640х480 позволит понять, кто перед вами.

Если сравнить 2 прицела с одинаковыми объективами, но разными матрицами, то у прибора с меньшей матрицей начальная кратность увеличения всегда будет больше. Это не значит, что вы будете лучше видеть вашу цель. На начальной кратности изображение у прибора с матрицей 384х288 будет крупнее, но у прибора с большей 640х480 оно будет более отчетливое. Выбирая более дорогой прибор с матрицей большего разрешения, вы получаете не только более отчетливую, приятную глазу картинку, но и возможность уверенно распознать цель.

Не путайте разрешение микроболометра (матрицы) с разрешением дисплея. Разрешение матрицы может быть 384х288 пикселей, а дисплея – 1280х960 пикселей, как у китайского прицела Aper.

3) Устойчивость к оружейной отдаче
Правильные производители располагают информацией о том, как их прицелы ведут себя на разных калибрах, и не боятся поделиться ею с потребителями. Чего нельзя сказать о малоизвестных производителях. Если на сайте производителя нельзя найти четкой информации о том, какую отдачу выдерживает их прицел, не стоит приобретать его в надежде на ‘авось устоит’. Точно так же не стоит доверять не подкрепленным доказательствам анонимным отзывам на оружейных форумах типа ‘Я поставил прицел на свою Сайгу, и он развалился’.

Кстати, при использовании тепловизионных прицелов на автоматическом оружии даже относительно слабого калибра 7.62х39 возможно появление битых пикселей из-за направленного вперед удара затвора. Несколько битых пикселей никакой производитель не считает гарантийным случаем. Дефектные пиксели можно скрыть программным способом.

Пульсар допускает использование своих прицелов на оружии с дульной энергией до 6000 Дж, хотя я знаю, что Trail и Thermion выдерживают отдачу даже калибра .338 Lapua Magnum. У Фортуны вообще не ограничений по калибрам. Прицелы Дедал устанавливались даже на .50 BMG.

4) Нужен ли дальномер?
Зачастую непросто определить расстояние до объекта, разглядывая его в окуляр тепловизора. Некоторые приборы имеют встроенный лазерный дальномер. Лучше всего он реализован в устройствах Pulsar. Управляется он одной кнопкой на приборе, результаты замеров отображаются на дисплее прицела. Точность измерения им превосходит большинство карманных дальномеров вроде Nikon, Leupold, Bushnell и других производителей.

Многие производители оснащают приборы стадиометрическими дальномерами разной степени точности и удобства использования. Зная габариты мишени, стрелок может оценить расстояние до нее. Стадиометрический дальномер Pulsar вне конкуренции по простоте применения.
Немного попрактиковавшись, вы сможете адекватно определять расстояние до животного.

Если у вас настильный патрон, а расстояние стрельбы не превышает дистанцию прямого выстрела, то вполне можно обойтись без дальномеров. Другими словами, если вы стреляете пристрелянным на 200 метров в ‘ноль’ патроном .243Win по косуле, которая не дальше 250 метров, выстрел придется по месту. Если ваш карабин в калибре 30-06 пристрелян на 100 метров, то кабану на расстоянии до 200 метров не повезет по-любому. Запоминаем ориентиры на местности, целимся по месту, и можно обойтись без дальномера.

5) Прицел или тепловизионная предобъективная насадка?
Если вы хотите использовать для ночной охоты привычный вам телескопический прицел, вы можете установить на него предобъективную насадку. Если насадка комплектуется окуляром, то, сняв ее с объектива, можете превратить ее в обычный тепловизионный монокуляр.

Есть одно ограничение – дневную оптику в комплекте с насадкой не получится использовать на кратностях выше 5х – 7х. На больших кратностях вы будете видеть небольшую часть дисплея, различая его элементы. Выбирая насадку, обратите внимание на рекомендуемое увеличение дневного прицела. Дневной прицел с насадкой – довольно громоздкая конструкция. Большинство охотников предпочитают относительно легкий, компактный тепловизионный прицел на быстросъемном кронштейне.

6) Электропитание прицела
Хорошо иметь возможность быстрой замены элементов питания. Чем ниже температура, тем быстрее разряжаются аккумуляторы/батарейки. В зависимости от модели прицела вы можете насыпать в карман несколько запасных батареек CR123, взять запасной сменный аккумулятор (вроде фирменного как у Пульсар), либо положить в карман powerbank (если его можно подсоединить к прицелу).
Чем больше дополнительных функций прицела активировано, тем быстрее разряжаются его элементы питания. Если к прицелу по Wi-Fi подключен смартфон, если вы записываете видео, регулярно пользуетесь встроенным дальномером, батареи разряжаются ощутимо быстрее.

7) Крепление на оружие
Как правило, к хорошему прицелу, которым пользуются многие охотники в разных странах, не проблема подобрать кронштейн для крепления на разное оружие. Доступность и возможность выбора креплений для прицелов конкретного производителя – подтверждение популярности и востребованности его продукции. Европейские изготовители кронштейнов – Innomount, MAK, Contessa Alessandro – делают крепления под Дедал, Пульсар, ATN.

Читайте также:
Ножи складные охотничьи: виды, особенности ухода. Как правильно выбрать охотничий нож

ATN и Pulsar производят тепловизионные прицелы, внешне похожие на обычные оптические. Их можно установить в стандартные кольца диаметром 30 мм.

8) Надежность и гарантии
Собираясь приобрести устройство, которое стоит как автомобиль, имеет смысл поинтересоваться гарантийными обязательствами продавца или изготовителя и возможностью быстрого ремонта. Сломаться может прибор и за 200.000, и за 1.000.000 рублей. Главное, чтобы вы не остались один на один с вышедшим из строя изделием.

При выборе прибора важна репутация изготовителя. Если производитель неизвестен на мировом рынке, не имеет официальных дистрибьюторов в вашей стране, не рекомендуется экспериментировать с его продукцией за свой счет. В первую очередь это относится к маленьким фирмам, которые представлены исключительно на внутреннем рынке. У них часто случаются перебои с поставками комплектующих, они не способны инвестировать в научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, квалифицированный персонал, да и просто обеспечить нормальные сбыт и сервис своих изделий. В результате они не выдерживают конкуренции с крупными производителями. Лидером является компания Pulsar со своей востребованной, качественной и доступной по цене продукции, большая часть которой поставляется в Северную Америку и Европу. Если компания вышла на рынок США, это лучшая рекомендация ее успешности.

Как правильно выбрать тепловизор для охоты

Тепловизор — устройство для наблюдения за распределением температуры исследуемой поверхности. Распределение температуры отображается на дисплее как цветная картинка, где разным температурам соответствуют разные цвета. Именно это свойство тепловизора позволило использовать его на охоте.

За последние несколько лет из громоздких, неуклюжих и тяжелых приборов тепловизоры превратились в обычные, на первый взгляд, прицелы и монокуляры. При этом с технической точки зрения они совершили настоящий прыжок вперед, и сегодня порог чувствительности 0,05° уже не является фантастикой.

Чтобы правильно выбрать тепловизор, нужно для начала разобраться в его основных характеристиках. И первая из них — разрешение матрицы. Сегодня на рынке присутствует два вида приборов — с матрицами 640х480 и 384х288.

Понятно, что чем больше количество пикселей и чем выше разрешение и детализация изображения, тем четче картинка и тем легче разглядеть объект. Косвенно эта характеристика влияет на дальность работы прицела или монокуляра. Вторая важная характеристика тепловизора — размер объектива. От него зависит светосила прибора, кратность и, как следствие, угол зрения.

Чем больше объектив, тем большее в нем увеличение, а следовательно, и дистанция, на которой различима цель. Но с другой стороны, при использовании прибора на небольшом расстоянии большое увеличение неудобно, с ним трудно быстро отыскать цель из-за малого угла обзора. Например, объектив диаметром 40 мм с увеличением 1,5–2,0 крата имеет широкий угол зрения и удобен для стрельбы на дистанции 100–200 метров.

Третья важная характеристика — это частота кадров. Ранние модели наблюдательных тепловизоров имели небольшую частоту кадров в районе 8–9 герц, современные поколения приборов имеют частоту 30 и 50 герц. Надо отметить, что для комфортного восприятия глазом достаточно частоты 25 кадров в секунду.

Визуально для низкочастотных приборов при быстром движении объекта наблюдения за ним виден шлейф. По сути, прибор начинает отражать не реально расположенный объект, а с задержкой во времени. Кроме того, картинка становится размазанной. Этот эффект почти незаметен при медленном движении и не так важен для наблюдательной оптики. Но не для прицелов. При высокой частоте кадров такой эффект полностью пропадает, и любой быстро-движущийся объект виден четко и контрастно.

Из интересных особенностей тепловизоров можно отметить, что они отлично видят в тумане, и дым им не препятствие для обнаружения источников тепла. Есть у них еще одна изюминка: теплые предметы, которые невозможно разглядеть на фоне листвы или кустов из-за их низкой контрастности, в тепловизор видны очень хорошо. Тут мы подходим еще к двум важным характеристикам — обнаружению и распознаванию объектов.

При обнаружении теплых (в нашем случае — живых) объектов тепловизоры не имеют конкурентов, они просто на голову выше любых других приборов, включая ночные прицелы третьего поколения. Но по распознаванию тепловизоры, к сожалению, заметно проигрывают другим оптическим прицелам. Конечно, если объект, например кабан, имеет характерный профиль и стои́т так, что этот профиль виден, проблем нет.

Но он может стоять и под углом, может идти по высокой траве или лежать, и в этих случаях узнать, что за зверь виден в прибор, непросто. Кроме этого, глядя в тепловизор, трудно определить расстояние до цели, и спящий кабан, и спящий заяц весьма похожи, просто расстояние до них разное. Кустарник, трава могут стать непреодолимой стеной для ночника, особенно если для наблюдения используется подсветка, но для тепловизора это не преграда.

Все вышеназванные характеристики важно учитывать при выборе наблюдательного прибора или прицела. Вообще перед покупкой тепловизора крайне необходимо понимать, для каких целей и в каких условиях он будет использоваться, и исходя из этого, выбирать конкретную модель.

Читайте также:
Обзор оптических прицелов Bushnell: 3-9х32, 3-9х40, 3-9х40e, 3-9х40eg, elite 3200

Для охоты нам интересны лишь два типа тепловизоров: приборы для наблюдения и прицелы. Понятно, что использовать наблюдательный прибор в качестве прицела не получится, а вот наоборот вполне возможно. И с минимизацией размеров это становится вполне актуально.

Уже сегодня на рынке есть приборы, которые по своим габаритам похожи на небольшие монокуляры, и, если их установить на быстросъемный кронштейн, они способны быть универсальным тепловизором.

Для охоты нам интересны лишь два типа тепловизоров: приборы для наблюдения и прицелы. Понятно, что использовать наблюдательный прибор в качестве прицела не получится, а вот наоборот вполне возможно.

При поиске и наблюдении прибор используется как монокуляр или крепится на головной убор, а в случае необходимости может быстро устанавливаться на оружие и использоваться как оптический прицел. Такая возможность помогает охотнику сэкономить средства на втором приборе.

Отдельная интересная тема — установка тепловизора перед оптическим прицелом. Такой тип прибора позволяет сэкономить на системе ввода поправок, на прицельной сетке да и вообще на всем механизме прицела. Его не нужно пристреливать, поскольку используется уже установленный на оружии дневной оптический прицел. Это направление весьма перспективно, поскольку позволяет удешевить сами приборы. Сегодня борьба за цену — одна из главных забот производителя тепловизоров.

При покупке тепловизора часто возникает вопрос о его установке на оружие. С одной стороны, особых технических проблем нет, и ставится он в большинстве случаев стандартно. Но с другой, существует одна тонкость.

В отличие от оптического прицела, который часто прикрепляют «навсегда», тепловизор нужно устанавливать на быстросъемных кронштейнах, предусматривающих установку без повторной пристрелки, либо, как вариант, приобрести отдельное оружие и установить на него тепловизор без возможности демонтажа. Именно поэтому возможность установки тепловизора на дневной прицел кажется очень привлекательной.

Когда речь заходит о тепловизорах, часто упоминают охлаждаемые и неохлаждаемые матрицы. Но цены этих приборов настолько различны, что вопрос становится неактуальным. Легкие приборы могут быть только на неохлаждаемых матрицах, поэтому обсуждать достоинства и недостатки тех и других в этой статье смысла нет.

Отдельно хочется заметить, что в последнее время получили распространение прицелы с пластиковым корпусом. Трудно сказать, хорошо это или плохо, время покажет. Интересным направлением в развитии приборов видится дополнение тепловизора различными функциями, такими как дальномер, возможность связи с различными устройствами, записи видео. Почти все современные приборы имеют видеовыход, что позволяет записывать всю видимую информацию.

Тепловизор — прибор универсальный, им можно пользоваться и днем и ночью. Разные материалы нагреваются и остывают по-разному, с разной скоростью, благодаря этому в тепловизор и дерево, и ветки, и камни, и животные видны контрастно. Конечно, большое значение имеет чувствительность. Единственное, что категорически нельзя делать с тепловизором , — это смотреть на солнце, да и разглядывание открытого огня или сварки на пользу прибору не пойдет.

Хотелось бы отметить и такое свойство тепловизора, как невозможность увидеть что-либо через стекло. Дело в том, что стекла домов, автомобилей совершенно непрозрачны для теплового излучения, при этом отражение в стекле теплых предметов видно хорошо. Единственное исключение — когда источник тепла непосредственно направлен на стекло.

Например, дыхание человека согревает стекло, и тогда будет видно теплое пятно на стекле. Именно поэтому объектив тепловизора делается не из стекла, а из редкоземельного элемента — германия. Этот материал по виду очень похож на стекло, но пропускает тепловое излучение. Он весьма дорог, чем объясняется существенная разница цены тепловизоров с разными по размеру объективами.

Выбирая прибор, особенно если он будет использоваться на ночной охоте, имейте в виду, что некоторые из них издают при включении слабый звук. При покупке в магазине вы его вряд ли услышите, но зверь в лесу, особенно чуткий кабан, непременно. Еще надо сказать, что тепловизору не нужна подсветка, которая так же демаскирует охотника.

Из всего сказанного, как мне кажется, можно сделать следующие выводы. Тепловизор сильно расширяет возможности современного охотника. По сути, он дает возможность увидеть невидимое — тепловое излучение. Поскольку охота проводится на теплокровных животных и их температура всегда заведомо выше окружающей среды, тепловизор позволяет выделять их из «неживого» окружающего мира.

Он отфильтровывает для охотника объекты охоты и выдает их в удобном формате. Это как поисковая строка в браузере, которая отвечает на запрос «Покажи животных»: раз — и все отброшено, и вы видите только теплые объекты. Конечно, пользоваться таким преимуществом нужно разумно и с уважением к объектам охоты.

Тепловизор на FLIR Lepton своими руками

Наконец-то мы дожили до тех времен, когда тепловизионная техника, во-первых, стала доступна не только военным и шпионам, а во-вторых, миниатюризировалась до размеров карманного устройства. И более того, появились модули для сборки собственных DIY-тепловизоров. Но об этом позже.

Читайте также:
Таблетки для очистки воды в походе: выбор обеззараживающих средств дезинфекции

Немного теории

Любые нагретые тела излучают ЭМИ. Закон смещения Вина, который говорит о том, на какую длину волны будет приходиться пик излучения нагретого абсолютного черного тела:

При комнатной температуре пик находится в ИК-диапазоне невидимом нашему глазу. Если мы, например, будем ковать железо, то при нагревании оно станет красным, потом белым… При охлаждении длина волны излучения будет увеличиваться, смещаясь назад в ИК-диапазон. Таким образом, из наблюдаемой длины волны теплового излучения мы можем получить температуру тела.

Но как быть с объектами, имеющими достаточно низкую температуру, например, комнатную? Они-то уж точно не светятся в видимом диапазоне. Здесь на помощь приходят специальные устройства — тепловизоры. Они умеют регистрировать волны среднего и длинного инфракрасного диапазона. Такие приборы применяются, например, для мониторинга техники, когда нужно выяснить, какой элемент или узел нагревается свыше допустимого уровня. Также тепловизоры применяют для проверки утепления домов, определяя места и интенсивность утечки тепла.

Пример термографий (источник: интернет)

Например, когда я сделал свой тепловизор, то обследовал с его помощью пластиковые окна и сразу нашел место, откуда дует, т. к. там плохой уплотнитель.

Не так давно инфракрасная камера FLIR оказалась в центре спортивного скандала: она показала, что рама велосипеда одной из участниц велогонки подозрительно нагрета. Оказалось, что внутри был спрятан мотор, помогавший спортсменке крутить педали. Так что в этом году для выявления подобных случаев на Тур де Франс используются тепловизоры.

Что такое FLIR Lepton?

В 2014 году компания FLIR, мировой лидер в разработке тепловизионной техники, выпустила миниатюрный датчик, LWIR-сенсор, который умеет регистрировать инфракрасные волны в диапазоне 8–14 мкм. Именно на этот диапазон приходится максимум излучения тел с температурой от –50 до +50 градусов Цельсия. (Но это не означает, что более горячие тела, например, чайник, не будут видны в этом тепловизоре).

Датчик миниатюрный, обеспечивает тепловое разрешение 80 х 60 пикселей с частотой обновления в 9 Гц. Интерфейс получения данных — Video over SPI, а управления — I2C. Оба интерфейса поддерживаются Raspberry Pi, поэтому у DIY-энтузиастов сразу возникла мысль, что можно сделать из Lepton тепловизор.
В 2014 году FLIR еще не работала с DIY-сообществом, поэтому мы собрались на groupgets.com и заказали оптом партию в 100 штук. Случилось это перед обвалом рубля, так что мне датчик достался довольно дешево. К сожалению, цены на такую технику довольно высоки. Сам датчик стоил 250 долларов, на тот момент это меньше 10 000 руб. Сейчас тепловизор такого же разрешения стоит в магазине

40 000 руб. Кроме того, Lepton стоит в модуле Flir One для смартфонов (

Тепловой след от руки на столе

Lepton способен уловить излучение и далеких объектов с улицы

Собираем тепловизор

Ребята из компании Pure Engineering сделали для FLIR Lepton breakout board, которая подключается в т. ч. и к Raspberry Pi, который работает с ней по I2C и SPI.

Изображение выводится на маленький LCD-монитор для автомобиля через RCA-разъем.

Также я добавил к своему устройству обычную камеру для Raspberry Pi со спиленным инфракрасным фильтром (NoIR), чтобы она видела в темноте.

Тепловизионная техника работает в ИК-диапазоне, поэтому ей нужна особая оптика. Например, для нашего устройства желательно купить защитное стекло, но обычное не подойдет, потому что оно непрозрачно для ИК-лучей. Нужно покупать специальную оптику на основе селенида цинка (ZnSe), германия (Ge) или арсенида галлия (GaAs). Кроме того, продаются и фокусирующие линзы.

Корпусирование и батарейное питание

Всех, кому приходилось делать портативные устройства, мучил вопрос изготовления корпуса. Альфа-версия у меня была в картонной коробке. Очень удобно: можно прорезать дырки, где хочешь. Внутри была очень большая батарея. Если такой аппарат уронить на ногу, будет очень больно.

Финальный вариант задумывался в портативной компоновке типа «пистолет». Так как в продаже подобных корпусов нет, я попросил друга сделать модель удобной ручки, а коллега ее распечатал на 3D-принтере. В ручку я поместил батарею, а для электроники был взят готовый пластиковый прямоугольный корпус.

Аккумулятор должен был обеспечивать продолжительную работу, в т. ч. и зимой на улице. И хотелось, чтобы его было удобно заряжать — по этому критерию лучше всего литий-полимерные аккумуляторы, к ним продается множество готовых модулей зарядки от USB. Но для тех Li-Po, что я видел в продаже, указан рабочий диапазон температур от 0 °C, т. е. они не выдерживают сильный мороз.

Кроме Li-Po существуют Pb, NiMh, NiCd и LiFePO4 аккумуляторы. Пальчиковые аккумуляторы я брать не хотел, т. к. это бы усложнило конструкцию ручки — пришлось бы делать отсек со съемными батареями и крышечкой. Из оставшихся вариантов я выбрал небольшую свинцовую батарею на 6 В. К ней пришлось добавить понижающие конвертеры до 5 В, чтобы питать Raspberry, и повышающие конвертеры до 12 В для питания экрана.

Режимы съемки

Типовые режимы картинки для тепловизоров:

  • обычные оттенки серого: чем светлее, тем горячее;
  • красно-синяя палитра, где красный — горячо, синий — холодно;

Автор с кружкой горячего чая и холодной банкой колы

  • режим цветов побежалости стали;
  • наложение на картинку обычной камеры полупрозрачного изображения тепловизора. Таким образом, получается как бы дополненная реальность — с температурой объектов. Есть готовый код для OpenCV.
  • Кроме того, одновременно с отображением на экран, мы можем сохранять скриншоты и видео.

    Чайник закипает на газовой плите

    Библиотеки

    Комьюнити уже написало библиотеки под различные платформы, в том числе STM32, Raspberry Pi, Arduino. Я начал писать код на С, но это довольно тяжелое занятие, поэтому сейчас я перехожу на библиотеку Python, которая использует OpenCV. Там все гораздо проще, и уже есть готовые примеры с тем же overlay. Так что я рекомендую именно Python.

    Итак, наш тепловизор умеет снимать и сохранять изображения на диск. Чтобы их скачать, я поставил hostapd, isc-dhcp-server и PureFTPd, превратив этот прибор еще и в точку доступа Wi-Fi, чтобы к нему можно было подключиться и скачать картинки.

    Измерение температуры

    На скриншотах с моего тепловизора нет шкалы температур. Почему? Дело в том, что в первой версии Lepton есть сложность с режимом измерения (т. н. radiometry) — нужно калибровать датчик относительно известной температуры, что штатно делается замером температуры специальной шторки перед Lepton. Но в моей (первой) версии модуля нет такой шторки. (Кстати, если вы задумаете покупать Lepton, то сейчас его логично брать сразу со шторкой).

    Кроме того, в нашей технической бочке меда есть физическая ложка дегтя. Закон Стефана Больцмана гласит, что для абсолютно черного тела испускательная способность пропорциональна четвертой степени его температуры. Однако обычные предметы не являются абсолютно черными телами, и для них вводится коэффициент ε от 0 до 1.

    Q = εσT 4 , где ε — emissivity, коэффициент излучения или степень черноты

    Иными словами разные материалы одинаковой температуры могут излучать с разной интенсивностью. Например, при одинаковой температуре дерево будет излучать мощнее, чем сталь — за счет большего коэффициента emissivity. И на экране нашего тепловизора дерево будет как будто «теплее». Отчасти это можно компенсировать, указав прибору коэффициент emissivity, если он известен. Но для каждого объекта в кадре это сделать проблематично.

    Пример из Википедии. Окрашенная сторона (ε≈0.45) алюминиевого куба выглядит теплее полированной (ε≈0.05) на термальном снимке

    То же самое касается ИК-термометров (пирометров). Когда вы что-то меряете ими, то для точной оценки температуры нужно выставить поправочный коэффициент.

    Кроме того, точному измерению мешает зависимость интенсивности излучения от угла, отражающая способность материала и так далее. Так что такой тепловизор, к сожалению, не показывает точную температуру. Есть модели с отображением температуры, но и они требуют ввода коэффициента emissivity.

    Дальнейшее развитие

    Проект с тепловизором еще далек от завершения. Как всегда, есть масса идей:

    • вынести на потенциометры подстройки. В Raspberry Pi нет аналоговых входов, поэтому надо ставить дополнительно АЦП. Также с его помощью хочу контролировать разряд батареи;
    • добавить лазерный указатель;
    • сделать ИК-подсветку для обычной камеры;
    • так как я теперь использую OpenCV, можно использовать что-то из него, например, добавить отслеживание контуров объектов на экране.

    Тепловизор для охоты своими руками – как и из каких приборов можно сделать

    Повсеместное использование тепловизоров на охоте спровоцировало резкое увеличение спроса на них. Однако стоимость профессионального оборудования может достигать 10 000$, что является неприемлемым для многих. В качестве альтернативы предпринимаются попытки сделать тепловизор для охоты своими руками. Но можно ли это осуществить в домашних условиях?

    Сложность изготовления тепловизора

    Это устройство необходимо для фиксации инфракрасного излучения, которое испускают животные. На практике бывалые охотники используют его не для поиска добычи, а быстрого нахождения подранков. Для остальных аспектов прибор мало подходит, так как дальность его действия ограничена чувствительностью.

    Конструкция тепловизора во многом схожа с классической цифровой камерой. Для работы используются следующие элементы:

    • Оптическая система. Необходима для фокусировки изображения и перенаправления его на принимающее устройство.
    • Светочувствительная матрица. Она состоит из множества фотоэлементов, фиксирующих разницу спектра картинки, находящейся в радиусе действия оптической системы.
    • Информационный блок обработки и дисплей для вывода графической информации.

    Сложность самостоятельного изготовления тепловизора заключается в особых материалах, применяемых для производства оптической системы и светочувствительной матрицы. Эти компоненты можно приобрести отдельно и самостоятельно адаптировать для совместной работы. Бюджет подобного проекта будет сопоставим с покупкой заводской модели.

    Варианты адаптации других устройств

    В Сети можно найти множество вариантов переделки стандартных видео и фотокамер, чтобы они выполняли функцию тепловизора. Если бы такое было возможно на практике – производители сделали эту опцию базовой для подобного оборудования. Но максимум, что можно достичь – режим ночной съемки с ограниченным расстоянием до 2 м.

    Часто встречающиеся варианты переделок стандартных цифровых видеоустройств:

    • Видео и фотокамеры. По утверждениям «специалистов» достаточно демонтировать особый фильтр и оборудование может превратиться в тепловизор для охоты. Своими руками это можно сделать с помощью паяльника и небольшой доработки конструкции.
    • Web -камера. Дополнительно приобретаются компоненты, позволяющие устройству работать в ИК диапазоне.
    • Покупка девайсов для смартфонов.

    Для анализа целесообразности подобных переделок следует узнать порядок работы и возможные последствия изменения конструкционной схемы.

    Цифровая камера

    Несмотря на схожесть в конструкции, сделать из цифровой камеры полноценный тепловизор очень проблематично. Демонтаж фильтра, работающего в ИК диапазоне не приведет к желаемому результату. Последствия подобной операции – повышение уровень цветового шума при съемке и быстрый выход из строя элементов матрицы.

    Дополнительно можно столкнуться со следующими проблемами:

    • Чувствительность матрицы в фото или видеоустройстве не рассчитана для восприятия инфракрасного диапазона. Т.е. ее нужно будет заменить на соответствующую.
    • Для работы специальной матрицы необходима особая система охлаждения, которой нет в бытовой технике.
    • Программное обеспечение не позволит правильно обработать изображение – потребуется перепрошивка.

    После учета всех этих нюансов в итоге получится не совсем качественный тепловизор. Дальность его работы будет минимальная, а погрешность изображения на экране не позволит нормально охотиться.

    Переделка Web -камеры

    Альтернативным вариантом является изготовление устройства, регистрирующего тепловое излучение животных, из Web -камеры. Работоспособность подобной самоделки на практике не проверялась – удалось найти только теоретическую схему.

    Для переделки потребуется приобрести специальный набор, состоящий из таких элементов:

    • плата Anduro , преобразующая аналоговый сигнал в цифровой для дальнейшей обработки;
    • два серводвигателя, необходимых для горизонтального и вертикального смещения камеры;
    • температурный датчик MLX90614;
    • лазерная указка и камера.

    После сборки устройство будет фиксировать тепловое излучение на небольших расстояниях – до 30 м.

    Покупка дополнительного девайса для смартфона

    В последнее время стали популярны бытовые тепловизоры, которые пытаются адаптировать для охоты. На практике они могут быть полезны только для поиска следов от подранка, так как имеют ограничение по дальности действия. Чаще всего подобные модели применяют для анализа системы отопления или расчета тепловых потерь в доме.

    Ярким примером является миниатюрный тепловизор Seek Thermal, работающий в «тандеме» со смартфоном. Но для анализа актуальности его использования во время охоты необходимо ознакомиться с техническими параметрами устройства:

    • чувствительность – 70 mK ;
    • задекларированная дальность обнаружения – до 550 м, но при отсутствии тумана и большого количества тепловых объектов;
    • есть цветовая подсветка.

    Стоимость подобной модели составляет 17 500 рублей.

    Приобретать профессиональный тепловизор для охоты рекомендуется только в том случае, если он по-настоящему необходим. Попытки изготовления самодельных моделей чаще всего не приводят к успеху.

    Привет, я Александр-идейный вдохновитель блога. Свою жизнь в плане карьеры и свободного времени я связал с лесом. А как иначе, когда живешь в Карелии! В этом блоге я отвечаю за разделы, посвящённые охоте, походам и снаряжению.
    Добро пожаловать в мой мир!

    А стоит ли брать тепловизор на охоту?

    Тепловизором называется любое устройство, предназначенное для получения видимого изображения объектов, испускающих невидимое тепловое излучение в инфракрасном спектре.

    По закону Планка, тепловое излучение есть у всех тел с температурой выше абсолютного нуля (-273°C), но невооруженным взглядом люди способны увидеть только тепловое свечение раскаленных объектов. Улавливать изменения в температуре окружающих тел в среднем инфракрасном диапазоне от —50 до +50°C человек может только при помощи приборов с болометром.

    На предприятиях тепловизоры используют для контроля утечки энергоресурсов, военные — для обнаружения противника в любых условиях. Спасатели ищут очаги возгорания и пострадавших. Применение тепловизорам находится даже в медицине и металлургии. А зачем тепловизоры вам, господа охотники? Догадаться нетрудно. Но сначала давайте разберемся, легально ли их использование.

    Законно или нет?

    Самый щекотливый момент во всей этой истории. Разрешено ли, собственно, охотиться с тепловизором? Мнения есть разные, но правильнее всего обратиться к законодательству. Согласно 512 ФЗ об утверждении правил охоты, при отлове или отстреле пернатой дичи тепловизоры можно использовать только для регулирования численности или разведения птиц, а также научной деятельности.

    В отношении охоты на крупную дичь правила более гибкие. В соответствии с п. 52.13.1, введенным Приказом Минприроды России, применение любых световых устройств (в т.ч. тепловизоров и ПНВ) для добычи пушных животных запрещено при любых обстоятельствах, а копытных и медведей можно промышлять с двухметровой вышки в темное время суток. Охотиться на волка с тепловизором можно при любых обстоятельствах, равно как и искать раненых животных. Таким образом, тепловизор все же может пригодиться, особенно если у вас нет собаки.

    С правовой стороной вопроса разобрались. А как насчет спортивной?

    Тепловизоры на охоте

    Тепловизоры на охоте полезны для обнаружения и идентификации цели в любых условиях. С ним вы сможете удостовериться, что не выстрелите случайно из лабаза вместо медведя по забредшей на овсовое поле соседской скотине, или, чего доброго, по напарнику.

    Особенно полезны тепловизоры на ночной охоте и в любых других условиях плохой видимости. Туман вообще пропускает ИК излучение лучше, чем видимый диапазон, так что в нем добычу будет видно еще дальше. Если вы сидите на вышке, тепловизор сможет заменить ночник: экран горит слабее, чем лампа, и шансов отпугнуть зверя меньше. Автономные тепловизоры сильно облегчают поиск подранков, особенно в высокой траве, если собаки нет или она не справилась. Саму собаку, кстати, тоже можно найти, если с ней что-то случилось. И лагерь с костром, если таковой имеется, найдется быстрее.

    Поскольку большинство диких животных ведут ночной образ жизни, егерям тепловизор будет полезен для наблюдения за зверями и контроля популяции, особенно в малознакомых местах.

    Если для вас удовольствие — в результате, и идея обзавестись тепловизором кажется заманчивой, то рано или поздно его придется выбрать.

    Что выбрать?

    Традиционно этот самый выбор ведется между тепловизорами и приборами ночного видения. Важно понимать, что ПНВ работают по принципу многократного усиления имеющегося света до величин, воспринимаемых человеческим глазом, а это значит, что в полной темноте — к примеру, облачной ночью в лесу — эти приборы вам ничем не помогут. Если, конечно, ПНВ не оснащен инфракрасной подсветкой, но в таком случае он ничем не отличается от тепловизора, кроме цены.

    С ПНВ вы вряд ли разглядите неподвижную цель в кустарнике и уж точно не найдете след подранка в траве. В плюсы тепловизоров запишем и возможность менять цветовые схемы и делать фотографии — почему бы, собственно, и нет (качество изображения уж точно лучше, чем у ПНВ). Минус тепловизоров — в наличии светящегося экрана, который может спугнуть дичь. Впрочем, как мы уже писали, тепловизоры разрешены в основном на вышке, а там этот свет заменит лампу.

    Что касается дальности, тут все упирается в цену. Ночью при растущей луне яркость излучения составляет примерно 0,01 люкс; в таких условиях ПНВ 1 поколения бьют на 150 м, 2-го — примерно на 600, 3-го — на 750. Без луны показатель освещенности и вовсе составляет 0,001 люкс, и тут уже даже приборов 3 поколения хватает максимум на 500 метров. Тепловизорам, как вы понимаете, все равно, есть ли луна или вообще какой-то свет. При этом цена ПНВ 1+ поколения колеблется от 10 до 40 тысяч рублей (в среднем около 20), устройства 2 поколения стоят в районе 100 тыс., а за модели 3+ придется отдать не меньше 200 тыс. руб.

    Профессиональные тепловизоры стоят, конечно, ничуть не меньше. Но обходные пути есть. Точнее, появились пару лет назад.

    Что водится на рынке?

    FortunaOne 3S — отличная, но все-таки довольно громоздкая и недешевая штука. PulsarApexXD50 — аналогично, да еще и снят с производства. К тому же и то, и другое — прицелы, которые, как мы помним, разрешены только для санитарного отстрела.

    Прицел Fortuna One 3S

    Пару лет назад производители стали выпускать небольшие (и более дешевые) тепловизоры для бытовых нужд. Появились такие модели, например, у FLIR, Testo и SeekThermal. FLIR — хорошие, но американские и, увы, под санкциями. Testo — тоже хорошие, но дорогие. Остаются Seek Thermal — сравнимые по характеристикам, но бюджетные. Для тех, кто ничего о них не знает, рассказываем.

    Тепловизоры Seek Thermal Reveal

    Seek Thermal — это компания, которая отделилась от FLIR. Качество осталось прежним, только упор в Seek Thermal сделали на компактность и доступность. Есть у них линейка мобильных тепловизоров, которые вставляются в разъем телефона, но такие больше подойдут для проверки домашней теплоизоляции. Для охотников же в Seek Thermal разработали серию Reveal с халькогенидными линзами и VOx микроболометром.

    Модели этой линейки умещаются в ладони, оснащены фонариком на 300 люмен и работают непрерывно 10-11 часов. Разрешение оптического сенсора — 206 х 156 у обычного Reveal и RevealXR, а у версии PRO разрешение матрицы вообще составляет 320 х 240, что по меркам тепловизоров вполне себе highresolution и профессиональный показатель. Для сравнения: тепловизионный бинокль с сенсором 800 х 600 стоит под миллион рублей. Угол обзора у Reveal-ов варьируется от 20 до 36 градусов. Частота смены кадров — от 9 до 15 Гц, опять же в зависимости от модели; этот показатель влияет на плавность картинки. У все того же «миллионника» — 50 Гц.

    Самая младшая модель Seek Thermal Reveal бьет на 150 м, PRO — на 550. Работают все Seek Thermal в любых погодных и температурных условиях (от -20 до +60°С), распознают температуры от-40° до +330°С. Если те же Pulsar нельзя мочить и ронять (защита только по стандарту IP67), то Seek Thermal — сколько угодно. Купаться не стоит, но дождь и падение переживут.

    У Seek Thermal Reveal есть экран, поэтому их, как мы уже писали, стоит приберечь для вышки или для идентификации дичи, наблюдения за ней и для выслеживания подранков. Для выцеливания однозначно нужен окуляр, но «нормальная» техника из этой области стоит в районе 500 тысяч.

    За модели Seek Thermal Reveal придется отдать, соответственно, 30, 36 и 60 тысяч рублей. Такая матрица (и другие возможности) за такие деньги — это, думается, очень и очень неплохо.

    Вердикт

    Охота с тепловизорами и ПНВ — это охота на результат, а не полноценное выслеживание зверя собственными силами. Если охотитесь вы как раз за результатом или, например, хотите выследить подранка, то выбирать стоит не ПНВ, а тепловизор, который пригодится в любую погоду и время суток. Брать для этих целей дорогущий прибор за пару сотен тысяч — нерационально. Хотя выбор, естественно, за вами.

    Удачи желать не станем – иначе, как известно, охоты не будет. А вот промокодом поделимся. THERMALHUNT, 10% на всю продукцию Seek Thermal от магазина Inspector Gadgets.

    Делаем небюджетный тепловизор своими руками

    Кто из посмотревших фильм «Хищник» не мечтал обладать термальным зрением как инопланетный охотник? В наше время это не сложно, но достаточно дорого: не каждый может позволить себе купить тепловизор, хотя в последнее десятилетие, с развитием технологий, они стали гораздо доступнее. Одним из многих проектов на ардуино, которым я был очарован и вовлечен в удивительный мир микроконтроллеров, был как раз тепловизор, если его можно так назвать. Устройство на основе однопиксельного бесконтактного датчика температуры и системы механической развертки хотя меня и сильно впечатлило, но я так и не повторил его, так как, честно сказать, скорость его работы совсем не впечатляла. К слову сказать, датчик MLX90614, использованный в том проекте, достаточно дорогой (по стоимости за пиксель) по сравнению с теми, речь о которых пойдет дальше.

    Disclaimer
    Топик должен был называться «делаем бюджетный тепловизор», но за то время, пока у меня не доходили до него руки, ситуация изменилась и он стал весьма небюджетным. О текущих ценах на комплектующие в конце статьи.

    Тема тепловизоров меня захватила и я всегда с интересом следил за новостями в этой области электроники. Очевидно, чтобы не использовать систему механической развертки нужен датчик большего разрешения, я составил для себя список таких датчиков, но многие из них были недоступны для покупки. Еще недавно на просторах интернета можно было встретить истории, что продавец отказывался отправлять подобные датчики в нашу страну, считая их устройством двойного назначения. Когда же в свободной продаже на aliexpress появился модуль с датчиком AMG8833, а в сети появились проекты с его использованием, я не смог противостоять желанию получить его, хотя стоимость и превышала почти вдвое ежемесячный лимит, отведенный мною на покупки. Датчик был приобретен за 37$ (сейчас его можно купить за 28$). Конечно разрешение у сенсора очень низкое для какого бы то ни было практического использования в качестве тепловизора, но его достаточно, чтобы получить массу восторга, впервые взглянув на мир «глазами хищника».
    «селфи» снятое на AMG8833

    Вдоволь поэкспериментировав с AMG8833, я отложил его для будущего использования и стал думать о большем. Ведь все на том же aliexpress в продаже появились модули на базе сенсора MLX90640 с разрешением 32*24 и ценой в 60-70$. С таким разрешением возможно использовать его для каких то практических целей, ну и конечно поиграть серьезнее.

    Особенности MLX90640:
    — Диапазон рабочих температур от -40 до 85 ° C, позволяет использовать в сложных промышленных условиях
    — Может измерять температуру объекта от -40 до 300 ° C
    — Типичная точность измерения температуры целевого объекта 1 °, точность по всей шкале измерения
    — NETD всего 0,1K RMS при частоте обновления 1 Гц
    — Не требуется повторная калибровка для конкретных температурных требований, что обеспечивает большее удобство и снижает эксплуатационные расходы
    — Два варианта поля зрения (FoV): стандартное (MLX90640BAB) 55 ° x35 ° и широкоугольное (MLX90640BAA) 110 ° x75 ° Матрица с широкоугольным полем зрения обладает меньшим шумом и большей точностью измерения.
    — 4-контактный корпус TO39 с необходимой оптикой
    — Цифровой интерфейс, совместимый с I²C, упрощающий интеграцию

    Отдельно датчик можно было приобрести примерно за 55-60$ в зависимости от версии. Но мне интереснее модули с обвязкой. Есть несколько вариантов таких модулей:
    1. Модули, включающие сам сенсор и его обвязку для питания и работы с микроконтроллером по шине I2C.


    2. Модули для платформы M5STACK/M5STICK, такие модули содержат необходимую обвязку для питания сенсора и работы с микроконтроллером по шине I2C.

    3. Модули с микроконтроллером, реализующим UART интерфейс. Для работы с таким модулем можно обойтись без внешнего микроконтроллера, подключив его к ПК через USB-UART конвертер, я встречал 2 варианта таких модулей. Программное обеспечение для ПК позволяет визуализировать исходное тепловое изображение с сенсора или с программной интерполяцией.

    4. Следующим вариантом развития модулей с микроконтроллером являются модули, в которых реализован USB интерфейс и которые можно напрямую подключать к ПК, при этом сохранен UART интерфейс и доступна шина I2C самого сенсора. Для доступа к сенсору по I2C нужно замкнуть конденсатор сброса (который еще нужно найти).

    5. Наконец последним вариантом является модуль Red Eye Camera, в котором также реализован USB интерфейс, но, насколько я понял, нет возможности получить сырые данные с сенсора по I2C, при этом доступен UART. Судя по картинкам на странице товара для данного модуля есть ПО для Android.

    Мне хотелось иметь возможность для взаимодействия с сенсором по I2C, поэтому я выбрал модуль под номером 4, в котором есть эта возможность, а также реализован USB интерфейс. Со всевозможными скидками на распродаже 11.11.2019 г. этот модуль был приобретен за 54,31$.

    Такой довольно дорогой модуль поставлялся в упаковке без какой бы то ни было защиты, к счастью не пострадал. Размеры модуля 28*15 мм.

    К сожалению, не удалось найти никакой другой информации о данном модуле кроме представленной на странице товара: ни схемы, ни ПО. На модуле указано его название, версия и дата — «mlx_module v3.1.0 20190608. Но поиск по данному обозначению не дал никаких результатов. У всех продавцов одни и те же фото и описание товара.

    Я не терял надежды, что драйвера под Windows найдутся автоматически, но чуда не произошло. При подключении в диспетчере устройств появилось новое неизвестное устройство с com-портом, после поиска драйверов оно было идентифицировано как трекбол, но драйвера не были правильно установлены. При этом в системе еще появляется com-порт. Я попытался использовать ПО от аналогичного модуля без usb, но безрезультатно: видимо протоколы обмена данными через UART у этих модулей отличаются. При последующих подключениях оно вообще не обнаруживалось.

    Остался второй вариант использования данного модуля – подключение непосредственно к сенсору по шине I2C. Для этого, согласно информации на странице товара, необходимо замкнуть конденсатор сброса. Осталось найти его на плате среди десятка конденсаторов.

    На плате установлены следующие компоненты:
    — микроконтроллер STM32F301K6;
    — USB-UART конвертер CH340;
    — стабилизатор напряжения;
    — кварцевый резонатор;
    — резисторы и конденсаторы.

    Вид сверху.

    Вид снизу.

    Чтобы найти нужный конденсатор, пришлось изучить даташит на микроконтроллер STM32F301K6 и прозвонить саму плату. Конденсатор, подключенный к пину reset микроконтроллера STM32, выделен на фотографии красным. Потребовалась довольно тонкая работа, чтобы замкнуть его с помощью кусочка провода МГТФ.

    Я проверил несколько примеров работы сенсора с ESP32. Для итоговой реализации я использовал в качестве управляющей платформы TTGO T-Watch, о которой можно узнать из моих обзоров: раз, два. Для подключения сенсора к T-Watch я использовал прото-шилд для Wemos D1 mini и угловые штырьковые гребенки. Получилось довольно компактно, конечно, корпус бы не помешал. Взяв за основу данный проект, я переделал его под TTGO T-Watch, а также добавил интерполяцию и возможность сохранения фотографий на microSD.
    Пример сохраненных фото с «тепловизора».


    Ещё несколько примеров фотографий



    Фотографии сделаны до реализации интерполяции в разрешении 32*24 пикселей. А на видео уже пример работы с интерполяцией, с разрешением 64*48. Частота кадров составляет всего 4 кадра в секунду она зависит от частоты опроса датчика и задается программно, частоту можно увеличить до 32 при этом увеличится погрешность измерений.


    Несмотря на столь небольшое разрешение сенсора MLX90640 его вполне можно использовать для множества целей:
    — поиск утечек тепла в доме, при утеплении лоджии проверено на личном опыте;
    — поиск греющихся элементов на плате, конечно самые мелкие детали будут неразличимы, но тем не менее такой инструмент может быть полезен;
    — контроль присутствия людей, там где нет возможности использовать видеокамеру, человека можно заметить с расстояния порядка 10 м;
    — пожарная безопасность;

    Функции и улучшения, которые я хотел бы добавить к «тепловизору»:
    — переделать проект под большой дисплей с тачскрином;
    — добавить поддержку LVGL и сделать красивый дизайн с меню;
    — увеличить разрешение сохраняемых изображений;
    — добавить возможность потоковой трансляции изображения по Wi-Fi.

    Я хочу также реализовать следующие проекты на основе сенсора MLX9040:
    — Мобильный тепловизор на основе ESP32.
    — Мобильный тепловизор для андроид.
    — Радиоуправляемый робот с термальным зрением.
    — Камера наблюдения с режимом термальной съемки.
    — Тепловизор с детектором лиц на базе kendryte k210.
    — Шлем виртуальной реальности или очки с термокамерой.

    P.S.S.
    В следствие пандемии коронавируса цены на сенсор MLX90640 взлетели в несколько раз. На Aliexpress можно найти модуль примерно за 200$. В конце 2019 г. компания Sipeed обещала выпустить в скором времени модуль термокамеры с разрешением 32*32 на базе сенсора от Heimann за

    50$, но опять же из-за пандемии этим обещаниям не суждено было сбыться. Надеюсь в будущем ситуация улучшится.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: