Создание инфракрасной камеры ночного видения из веб-камеры

В качестве продолжения моей недавней заметки, посвященной созданию домашней системы видеонаблюдения под управлением Linux (при помощи программы Motion) я хочу рассказать о простейшем способе переделки обычной веб-камеры в так называемую камеру ночного видения — способную воспринимать инфракрасный диапазон спектра.

Что такое инфракрасная камера ночного видения

Фактически любая цифровая камера может выступать в качестве ЭОП (электронно-оптического преобразователя) для прибора ночного видения (ПНВ) нулевого поколения (в таких ПНВ используется активная ИК-подсветка местности), поскольку сами матрицы камер воспринимают не только видимый, но и ИК спектр. Отсекается «лишний» свет при помощи светофильтров (в данном случае — ИК фильтр) и делается это для того, чтобы выдаваемое камерой изображение соответствовало воспринимаемому человеческим глазом. К слову, в дешевых камерах ИК-фильтр слабый или может вовсе отсутствовать — для проверки можно посветить пультом ДУ например в камеру мобильного телефона. Следовательно, демонтировав ИК-фильтр можно из обычной веб-камеры сделать камеру ночного видения, заодно повысив общую чувствительность веб-камеры и избавившись от зашумлённости изображения в условиях недостаточного освещения

Демонтаж ИК-фильтра с веб-камеры

Рассмотрю процесс демонтажа ИК-фильтра на примере веб-камеры Logitech Webcam C120. В интернете есть неплохой сайт с описаниями (на англ.) способов удаления ИК-фильтров с веб-камер основных типоразмеров. Даже если конкретной модели камеры там нет (как нет моей например) — полезно найти ближайшую похожую и ознакомиться с её устройством, в дальнейшем это пригодится при разборке своей камеры. Внимание — не любую камеру можно безболезненно лишить фильтра — в комментариях отмечен случай порчи камеры с интегрированным в линзу фильтром.

  • Первым делом необходимо разобрать корпус — сняв кожух с передней полусферы, вынув резиновую заглушку, закрывающую посадочное место крепежного винта и выкрутив сам винт. Для выполнения указанных операций потребуется как минимум тонкая крестовая отвертка (часовая подойдет лучше всего), заглушку удобно вынимать, подковырнув каким-нибудь острым предметом, хотя вполне реально обойтись ногтями.
    Разборка веб-камеры Logitech Webcam C120 Удаление заглушки винта веб-камеры
    Выкручиваем крепежный винт из камеры Logitech C120
  • После развинчивания камера разбирается на две половинки-полусферы, для чего нужно потянуть их в разные стороны от центрального шва. При этом можно удалить штатную подставку, если она не понадобится в дальнейшем, а также вынуть светопроводник от индикаторного светодиода и снять кнопку, расположенную сзади камеры.
    Схема разборки веб-камеры Logitech C120
  • Теперь необходимо вынуть из пазов плату с закрепленным на ней объективом. После чего с объектива снимается фокусировочное кольцо, а сам он откручивается от кожуха матрицы. Все снятое отложим в сторону и вплотную займемся главным — самой матрицей.
    Внутренности камеры Logitech Webcam C12 после разборки
  • Для снятия кожуха с матрицы нужно открутить два винта, расположенных на задней стороне платы. Кожух по периметру приклеен к плате, так что снимать его надо аккуратно, но с приложением некоторого усилия. После снятия кожу плату с матрицей лучше тоже отложить подальше, чтобы матрицу случайно не повредить.
    Вид платы камеры со снятым объективом
  • Переходим к главному шагу. ИК-фильтр приклеен к кожуху изнутри, лично у меня обратимо демонтировать его не получилось — пришлось просто выбить при помощи швейной иглы и вычистить остатки (делать это лучше в очках — ИК-фильтр стеклянный и мелкие кусочки стекла могут прилететь в глаз).
    Демонтируем ИК-фильтр с веб-камеры Logitech C120
  • Вот и всё, камера ночного видения готова! Осталось поставить на место кожух (при установке обращаем внимание на ключи, расположенные на кожухе и плате — выступы и дырочки соответственно, совмещением которых обеспечивается правильность расположения кожуха). Прикручиваем объектив в кожуху, подключаем камеру и проверяем ее работоспособность.

Теперь достаточно лишь заключить камеру в удобный корпус (можно использовать и штатные, если его размеры и форма вас устраивают) и разместить в нужном месте — например над входной дверью, подключив провод камеры к компьютеры. И наслаждаться самостоятельно собранной системой видеонаблюдения!

Зачем еще может пригодиться инфракрасная камера

Помимо того, что инфракрасная камера сама по себе менее чувствительна к плохой освещенности и потому лучше обычной подходит для использования в качестве охранной, у нее есть еще несколько интересных особенностей:

  • Первая и основная, вытекающая из самой сути ИК-камеры — она воспринимает ИК-излучение, а значит с такой камерой будет отлично работать невидимая невооруженным глазом ИК-подсветка (тот самый принцип ПНВ нулевого поколения). Дядюшка Ляо предлагает огромный выбор модулей из ИК-светодиодов — от лампочек для стандартной сети 220 В до. тех, что монтируются на «взрослые» охранные камеры. Выполненных как в виде плат, так и в виде полуготовых и готовых устройств. Например, Для отдельных ИК-светодиодов полезно будет подобрать диффузор для рассеивания луча.
  • А вторая особенность ИК-камеры заключается в проницаемости для ИК-излучения некоторых материалов (например — синтетики). Также в ИК-свете видны защитные приспособления денежных купюр. Довольно забавно выглядят вены на теле, снятые ИК-камерой.

Как видите, сделать инфракрасную ночную камеру из самой простой веб-камеры — совсем не сложно и не затратно как по усилиям, так и по времени. Зато возможности такая переделка открывает весьма интересные как с практической точки зрения, так и с точки зрения обыкновенного любопытства. Следующим шагом может стать создание модуля ИК-подсветки, который можно использовать для «ночного видения» совместно с обыкновенным сотовым, камера которого способна распознавать ИК-спектр — получится настоящий мобильный прибор ночного видения!

Творите, придумывайте и успехов вам!



Category Рубрики: *NIX | Tag Метки: , , , , | Comments 66 комментариев »

66 комментариев

  1. Аноним says:

    Спасибо всю инфу нашол

  2. Давно хотел сделать такую подсветку, но так и не решался. Валяется две камеры и хочу сделать дома наблюдение. Спасибо автору, ждем новых статей.

  3. Radik says:

    спасибо за статью очень интересно. Вопрос а можно сделать для дальнего видения до 100 метров? И что для этого нужно

    • dimio says:

      Из веб-камеры — вряд ли. Для получения хорошей картинки на такой дистанции нужна как минимум качественная оптика. К ней либо подсветка, либо современные ЭОП. В общем — достаточно посмотреть на цену современных ПНВ.

  4. Oleg56 says:

    Отличная работа ! сделал тоже самое на своей старенькой 120с. для использования как просто веб камеры она теперь не очень хороша, баланс белого искажён малость ) глаза как в фильмах ужасов стали ))) но теперь она не столь чувствительна к освещению. и светодиод от дистанционок теперь горят как на фонариках. что подтверждает тот факт, что всё работает как и задумывалось. можно использовать для ночного наблюдения.

  5. caphook says:

    После того как разобрал. Все ништяк, камера снимает.
    Вопрос. На платке есть индикатор, горит всегда зеленым.
    Это индикатор питания?
    Может он лишний, как-нибудь отрубить?

  6. burov says:

    Нет ли возможности продемонстрировать фрагмент видеокартинки, получаемый после разбора камеры? Если есть, может быть разместить в интернете этот видео фрагмент. Спасибо.

  7. Боб Хэмминг says:

    Эксперимент не удался, у меня [была] вебка A4tech, у которой линза рубинового зеркального цвета, и когда я её разобрал в поисках фильтра, оказалось что сама линза является фильтром. Подходящей другой линзы нет, так что я понапрасну ухайдокал вебку. Так что в статье обязательно отметьте — вебкамеры с красными линзами не подойдут!
    Вообще, всегда избегайте покупать любую китайскую оптотехнику (будь то вебки, видеокамеры, DVR или бинокли) с зеркально-рубиновыми линзами, ибо это какашка полная. Покупая на алиэкспресс, всегда внимательно изучайте фото товаров, линзы должны быть тускло-фиолетовые, зеленоватые или бесцветные, но никаких намёков на красноглазие, иначе даже при адекватном освещении баланс белого на такой камере будет премерзкий.

    • dimio says:

      Спасибо, добавил в заметку информацию по поводу линзы с фильтром.

      • Аноним says:

        Там, на всех фотках вебкамер алиэксперса, в глубине линзы, видна красная точка.. Разговор про это или сама по себе стеклянная линза не должна быть красого цвета?

      • Алексей says:

        Там, на всех фотках вебкамер алиэксперса, в глубине линзы, видна красная точка.. Разговор про это или сама по себе стеклянная линза не должна быть красого цвета?

  8. Сергей says:

    Эксперимент не удался, или удался, но я ожидал большего.. выбил при помощи швейной иглы все что было стеклянным и вычистил остатки, как указано в «инструкции»… В итоге, не то что вены, сам силуэт еле различается, все смыто и ничего не понятно. Возможно было сделано что то не так, вопрос , что именно?

    • dimio says:

      Вот уж не могу сказать — полагаю, что от линзы и матрицы самой камеры зависит многое. На моей, описанной в заметке, картинка вполне пристойная (при её изначальной «бросовости»).
      Хочу еще попробовать активную подсветку ей сделать и сравнить картинки.

Добавить комментарий