Die Feuerwehr ist ständig mit schwierigen Situationen konfrontiert, in denen ungünstige Bedingungen die Rettungsmaßnahmen beeinträchtigen können. Rauch kann Rettungseinsätze stark erschweren. Eine Kamera, die durch Rauch hindurchsehen kann, bietet einen grundlegenden Vorteil bei der Bewältigung einiger der wichtigsten Herausforderungen.
Kameras, die im sichtbaren Spektralbereich arbeiten, können den Rauch nicht durchdringen. Das liegt daran, dass die Wellenlängen zwischen 400 und 700nm absorbiert und nicht reflektiert werden. Im Gegensatz dazu können kurzwellige Infrarot-Wellenlängen (SWIR) den Rauch durchdringen, so dass man leicht durch Rauchpartikel in der Luft hindurchsehen kann.
Der Infrarotkamera-Entwickler Emberion hat eine Kamera entwickelt, die auf nanostrukturierten Materialien basiert und Bilder vom sichtbaren Bereich von 400nm bis zum erweiterten SWIR-Bereich von bis zu 2000nm aufnehmen kann.
VIS-SWIR und SWIR-Objektive
Die HC-VIS-SW-Objektiv-Serie von Kowa ist perfekt für die Emberion-Sensoren mit breitem Spektralbereich geeignet. Sie wurde speziell entwickelt, um sowohl das sichtbare als auch das SWIR-Spektrum abzudecken. Die Objektive weisen minimale chromatische Aberration und praktisch keine Fokusverschiebung vom sichtbaren Bereich bis zu 2000nm auf. Die Objektivserie umfasst sechs Brennweiten von 8 mm bis 50 mm, um allen Anwendungsanforderungen gerecht zu werden. Für Anwendungen mit großen Entfernungen bietet Kowa eine Auswahl an Long-Range- Zoomobjektiven, die für das SWIR-Spektrum optimiert sind.
SWIR-Kamera für anspruchsvolle Außenanwendungen
Außenaufnahmen werden oft durch schlechte Wetterbedingungen wie Rauch, Dunst oder Nebel erschwert. Diese Schwierigkeit kann durch SWIR-Kameras gelöst werden. Diese Technologie kann eingesetzt werden, um im Freien z. B. durch Rauch hindurchzusehen. Bei einem Test lieferten die von der Emberion VS20 Kamera mit einem Kowa VIS-SWIR-Objektiv aufgenommenen Bilder durch Rauch hindurch eindeutig ein klareres Bild als die mit einer Standard-CMOS-Kamera, z. B. einem Smartphone, aufgenommenen Bilder.
Die Kamera kann einen Bereich von 400-2000nm erfassen. Der sichtbare Bereich (400nm-700nm) muss abgeschnitten werden, damit nur die SWIR-Wellenlänge erfasst werden kann, um die Rauchpartikel zu durchdringen. Aus diesem Grund wird das mit der Emberion VS20 SWIR-Kamera aufgenommene Bild durch die Verwendung eines 1000nm Bandpassfilters vor dem KOWA-Objektiv erzielt. Der Zusatz des Filters schneidet das sichtbare Licht aktiv ab und ist die wichtigste Voraussetzung, um den Rauch effektiv zu durchschauen. Die Vergleichsbilder zeigen deutlich den Unterschied zwischen der Szene mit einer CMOS-Kamera und der Emberion VS20-Kamera, die Bilder durch den starken Rauch des Lagerfeuers hindurch ermöglicht.
In einer ähnlichen Anwendung wurde chemischer oder Party-Rauch erzeugt, um die Fähigkeiten der Emberion Kamera zu demonstrieren. Mit der SWIR Kamera konnte man deutlich durch den chemischen Rauch hindurchsehen, was mit bloßem Auge unmöglich war.
SWIR-Technologie bietet Vorteile für die Brandsicherheit
Die Fähigkeit, durch Rauch oder schwierige Bedingungen hindurchzusehen, bietet zusätzliche Vorteile bei Überwachungs- und Brandschutzanwendungen, da sie bei der Früherkennung und Bewertung der Szene helfen kann. SWIR-Kameras helfen Brandschutzexperten in stark verrauchten Umgebungen bei der Suche nach eingeschlossenen Personen oder Objekten durch Glasfenster oder bei Rettungseinsätzen. Die Kameras sind vielseitig einsetzbar, und der Formfaktor kann variieren, so dass Brandschützer sie als tragbare Geräte oder als kleinere am Körper getragene Kameras verwenden und so flexibel arbeiten können. Weitere Informationen über Emberion finden Sie unter: https://www.emberion.com/applications/
Dies ist eine gemeinsame Veröffentlichung von Emberion und KOWA.
Autor: Dr. Samiul Haque, Senior Produktmanager, Emberion