Las cámaras infrarrojas de visión frontal ( FLIR ), que se utilizan normalmente en aviones militares y civiles, utilizan una cámara termográfica que detecta la radiación infrarroja . [1]
Los sensores instalados en las cámaras infrarrojas de visión frontal, así como los de otras cámaras termográficas, utilizan la detección de radiación infrarroja, normalmente emitida por una fuente de calor ( radiación térmica ), para crear una imagen ensamblada para la salida de vídeo .
Se pueden utilizar para ayudar a pilotos y conductores a dirigir sus vehículos de noche y con niebla, o para detectar objetos calientes en un fondo más frío. La longitud de onda infrarroja que detectan las cámaras termográficas es de 3 a 12 μm y difiere significativamente de la de la visión nocturna , que opera en los rangos de luz visible y infrarrojo cercano (0,4 a 1,0 μm).
La luz infrarroja se divide en dos rangos básicos: onda larga y onda media . Las cámaras infrarrojas de onda larga (LWIR), a veces denominadas "infrarrojos lejanos", funcionan a entre 8 y 12 μm y pueden detectar fuentes de calor, como piezas calientes de motores o el calor del cuerpo humano , a varios kilómetros de distancia. La visualización a mayor distancia se vuelve más difícil con LWIR porque la luz infrarroja es absorbida , dispersada y refractada por el aire y el vapor de agua.
Algunas cámaras de onda larga requieren que su detector se enfríe criogénicamente , generalmente durante varios minutos antes de su uso, aunque algunas cámaras infrarrojas moderadamente sensibles no lo requieren. Muchas cámaras termográficas, incluidas algunas cámaras infrarrojas con visión de futuro (como algunos sistemas de visión mejorada (EVS) LWIR), tampoco están refrigeradas.
Las cámaras de onda media (MWIR) funcionan en el rango de 3 a 5 μm. Estos pueden ver casi tan bien, ya que esas frecuencias se ven menos afectadas por la absorción de vapor de agua, pero generalmente requieren una matriz de sensores más costosa , junto con enfriamiento criogénico.
Muchos sistemas de cámaras utilizan procesamiento de imágenes digitales para mejorar la calidad de la imagen. Los conjuntos de sensores de imágenes infrarrojas a menudo tienen sensibilidades tremendamente inconsistentes de un píxel a otro, debido a limitaciones en el proceso de fabricación. Para remediar esto, la respuesta de cada píxel se mide en fábrica y una transformación, generalmente lineal, asigna la señal de entrada medida a un nivel de salida.
Algunas empresas ofrecen tecnologías avanzadas de "fusión" que combinan una imagen del espectro visible con una imagen del espectro infrarrojo para producir mejores resultados que una imagen de espectro único sola. [2]
Las cámaras termográficas como la Raytheon AN/AAQ-26 se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidas embarcaciones navales , aviones , helicópteros , vehículos de combate blindados y teléfonos inteligentes de grado militar . [3]
En la guerra, tienen tres ventajas distintas sobre otras tecnologías de imágenes:
El término "mirando hacia adelante" se utiliza para distinguir los sistemas de imágenes térmicas fijos que miran hacia adelante de los sistemas infrarrojos de seguimiento lateral, también conocidos como lectores de imágenes de " escoba de empuje ", y otros sistemas de imágenes térmicas, como los sistemas de imágenes montados en cardán y los sistemas de imágenes portátiles. , y similares. Los sistemas de barrido se han utilizado normalmente en aviones y satélites.
Los generadores de imágenes de seguimiento lateral normalmente implican una matriz unidimensional (1D) de píxeles, que utiliza el movimiento de la aeronave o satélite para mover la vista de la matriz 1D a través del suelo para construir una imagen 2D con el tiempo. Estos sistemas no se pueden utilizar para obtener imágenes en tiempo real y deben mirar perpendicularmente a la dirección de viaje.
En 1956, Texas Instruments inició una investigación sobre tecnología infrarroja que condujo a varios contratos de escáner de línea y, con la adición de un segundo espejo de escaneo, a la invención de la primera cámara infrarroja de visión frontal en 1963, cuya producción comenzó en 1966. En 1972, TI inventó el concepto de Módulo Común, reduciendo en gran medida los costos y permitiendo la reutilización de componentes comunes.
El costo de los equipos de imágenes térmicas en general ha disminuido dramáticamente después de que se diseñaron y fabricaron sistemas y detectores infrarrojos fijos y portátiles de bajo costo basados en tecnología microelectromecánica para aplicaciones comerciales, industriales y militares. [6] [7] [8] Además, los diseños de cámaras más antiguos utilizaban espejos giratorios para escanear la imagen en un pequeño sensor. Las cámaras más modernas ya no utilizan este método; la simplificación ayuda a reducir costos. La tecnología no refrigerada disponible en muchos productos del Sistema de visión de vuelo mejorado (EFVS o EVS) ha reducido los costos a fracciones del precio de la tecnología refrigerada más antigua, con un rendimiento similar. [9] [10] El EVS se está convirtiendo rápidamente en algo común en muchos operadores de ala fija y rotativa, desde aviones Cirrus y Cessna hasta grandes aviones comerciales.
En 2001, la Corte Suprema de los Estados Unidos decidió en Kyllo contra Estados Unidos que realizar vigilancia de propiedad privada (aparentemente para detectar luces de cultivo de altas emisiones utilizadas en el cultivo clandestino de cannabis) utilizando cámaras termográficas sin una orden de registro por parte de las autoridades viola la Cuarta Enmienda. protección contra registros e incautaciones irrazonables. [11]
En la sentencia R. v. Tessling de 2004, [12] la Corte Suprema de Canadá determinó que el uso de FLIR aéreo en vigilancia por parte de la policía estaba permitido sin necesidad de una orden de registro. El Tribunal determinó que la naturaleza general de los datos recopilados por FLIR no revelaba información personal de los ocupantes y, por lo tanto, no violaba los derechos de Tessling establecidos en la Sección 8 otorgados por la Carta de Derechos y Libertades (1982). Ian Binnie distinguió la ley canadiense con respecto a la sentencia Kyllo, al coincidir con la minoría Kyllo en que los funcionarios públicos no deberían tener que desviar sus sentidos o sus equipos para detectar emisiones en el dominio público, como calor excesivo, rastros de humo, olores sospechosos. , gases inodoros, partículas en el aire o emisiones radiactivas, cualquiera de los cuales podría identificar peligros para la comunidad.
En junio de 2014, el avión DHC-8M-100 del Programa Nacional de Vigilancia Aérea de Canadá montado con sensores infrarrojos jugó un papel decisivo en la búsqueda de Justin Bourque , un fugitivo que había matado a tres miembros de la Real Policía Montada de Canadá en Moncton . La tripulación del avión utilizó su avanzada cámara de detección de calor para descubrir la firma de calor de Bourque en los profundos matorrales a medianoche. [13]
Durante las protestas de Baltimore de 2015 , el FBI llevó a cabo 10 misiones de vigilancia aérea entre el 29 de abril y el 3 de mayo, que incluyeron la recopilación de "evidencia en video FLIR de movimiento completo, en infrarrojos y en color diurno", según el portavoz del FBI, Christopher Allen. [14] Para recopilar datos durante la noche se utilizó un sistema de cámara multisensor FLIR Talon equipado con un puntero láser infrarrojo (que es invisible para los observadores casuales) con fines de iluminación. [15] La Unión Estadounidense por las Libertades Civiles expresó su preocupación por el hecho de que la nueva tecnología de vigilancia se implementa sin orientación judicial ni debate público. [16] Según Nathan Wessler, abogado de la ACLU, "esta es una dinámica que vemos una y otra vez cuando se trata de avances en la vigilancia. Cuando se filtran los detalles, los programas están firmemente arraigados y es casi imposible implementarlos". atrás, y es muy difícil implementar restricciones y supervisión". [14]
