3D-печатные очки ночного видения Thermal Fusion с технологией Raspberry Pi

Ангус Лог, инженер, специализирующийся на электрооптических системах, разработал очки ночного видения DNV Digital Thermal Fusion – систему на шлеме, накладывающую тепловые изображения на цифровое ночное видение в видимом свете в реальном времени. Заявленное как первая доступная система такого рода, это устройство направлено на улучшение ситуационной осведомленности для ночного наблюдения за природой и других приложений со слабым освещением. Термодатчик 264×192 работает в паре с камерой CMOS для слабого освещения, а встроенный инфракрасный прожектор дополняет захват изображения. Это фундаментальный сдвиг в сочетании тепловых сигнатур с подробной визуальной информацией.

Ключевым элементом этого проекта является использование 3D-печати для ускорения разработки и усовершенствования дизайна. Быстрое создание прототипов с помощью 3D печати FDM позволило Logue's изготовить специальные компоненты для крепления на шлеме и корпуса оптической сборки. Такие технологии аддитивного производства обеспечили точную интеграцию внутренних компонентов обработки с крепкими водонепроницаемыми корпусами. Формированные силиконовые прокладки и другие готовые узлы гарантировали, что прототипы могут выдерживать строгие условия окружающей среды, требующие надежного полевого использования.

Основным фактором производительности устройства является его зависимость от встроенной вычислительной платформы, построенной вокруг Raspberry Pi, одноплатного компьютера, известного своей универсальностью в создании прототипов и программ с низким энергопотреблением. Инженеры оптимизировали встроенное ПО для эффективной работы на этой платформе, позволяя объединять изображения в реальном времени без значительных затрат на обработку. Специальное программное обеспечение камеры включает цифровое увеличение, захват изображений и точное выравнивание тепловых и видимых изображений.

Строгие протоколы тестирования сочетали лабораторные и полевые качества для оценки производительности в инфракрасном и тепловом спектрах. Итерационные циклы проектирования улучшают интеграцию аппаратного обеспечения, эффективность встроенного программного обеспечения и эргономические факторы. Эмпирические данные этих оценок позволили понять компромиссы между разрешением изображения и портативностью системы, побуждая к дальнейшим усовершенствованиям как в выравнивании датчиков, так и в алгоритмах обработки. Подробные оценки подтвердили, что сочетание тепловой и цифровой визуализации может дать исчерпывающую картину в условиях слабого освещения – это значительное улучшение по сравнению с обычными монокулярными системами, часто вызывающими напряжение глаз.

Хотя требования по доступности остаются предметом рыночных сравнений, очки ночного видения DNV Digital Thermal Fusion представляют собой значительный прогресс в экономической портативной технологии обработки изображений. Предстоящие разработки могут быть сосредоточены на внедрении датчиков с более высоким разрешением и более расширенных возможностей обработки, чтобы расширить область применения устройства.