फ़ॉरवर्ड-लुकिंग इन्फ्रारेड

फ़ॉरवर्ड-लुकिंग इन्फ्रारेड (एफएलआईआर) कैमरे, सामान्यतः सैन्य और नागरिक एयरक्राफ्टों पर उपयोग किए जाते हैं, थर्मोग्राफिक कैमरा का उपयोग करते हैं जो इन्फ्रारेड विकिरण को अनुभव करता है। फ़ॉरवर्ड-लुकिंग इन्फ्रारेड कैमरों के साथ-साथ अन्य थर्मल इमेजिंग कैमरों में स्थापित सेंसर, वीडियो आउटपुट के लिए एकत्र की गई छवि बनाने के लिए सामान्यतः ऊष्मीय विकिरण से उत्सर्जित इन्फ्रारेड विकिरण को ज्ञात करने के लिए उपयोग करते हैं।

उनका उपयोग पायलटों और ड्राइवरों को रात में और कोहरे में अपने वाहनों को चलाने में सहायता करने के लिए या ठंडी पृष्ठभूमि में गर्म वस्तुओं को ज्ञात करने के लिए किया जा सकता है। थर्मल इमेजिंग कैमरे द्वारा ज्ञात किये गए इन्फ्रारेड की तरंग दैर्ध्य 3 से 12 μm है और यह रात्रि दृष्टि से अधिक भिन्न है, जो दृश्य प्रकाश और निकट-इन्फ्रारेड श्रेणी (0.4 से 1.0  μm) में संचालित होती है।

डिजाइन
इन्फ्रारेड दो मूलभूत श्रेणियों में आता है: लंबी-तरंग और मध्यम-तरंग। लंबी-तरंग इंफ़्रारेड (एलडब्लूआईआर) कैमरे, जिन्हें कभी-कभी दूरस्थ इन्फ्रारेड भी कहा जाता है, 8 से 12 μm पर कार्य करते हैं और कई किलोमीटर दूर से गर्म इंजन के भागों या मानव शरीर की गर्मी जैसे ताप स्रोतों को देख सकते हैं। एलडब्लूआईआर के साथ लंबी दूरी को ज्ञात करना अधिक कठिन हो जाता है क्योंकि इन्फ्रारेड प्रकाश वायु और जल वाष्प द्वारा अवशोषित, बिखरा हुआ और अपवर्तित होता है।

कुछ लंबी-तरंग कैमरे डिटेक्टर को क्रायोजेनिक्स रूप से ठंडा होने की आवश्यकता होती है, सामान्यतः उपयोग करने से पहले कई मिनट के लिए, चूँकि कुछ मध्यम संवेदनशील इन्फ्रारेड कैमरों को इसकी आवश्यकता नहीं होती है। कई थर्मल इमेजर्स, जिनमें कुछ दूरदर्शी इन्फ्रारेड कैमरे (जैसे कुछ एलडब्लूआईआर सिंथेटिक दृष्टि प्रणाली (EVS)) भी सम्मिलित और अनकूल हैं।

मीडियम-तरंग (MWIR) कैमरे 3–5 माइक्रोमीटर श्रेणी में कार्य करते हैं। ये लगभग समान रूप से देख सकते हैं, क्योंकि ये आवृत्तियाँ जल-वाष्प अवशोषण से कम प्रभावित होती हैं, किंतु सामान्यतः क्रायोजेनिक कूलिंग के साथ अधिक उचित मूल्य सेंसर सरणी की आवश्यकता होती है।

कई कैमरा प्रणाली छवि गुणवत्ता में सुधार के लिए डिजिटल छवि प्रसंस्करण का उपयोग करते हैं। निर्माण प्रक्रिया में सीमाओं के कारण इन्फ्रारेड इमेजिंग सेंसर सरणियों में प्रायः पिक्सेल से पिक्सेल तक शीघ्रता से असंगत संवेदनशीलता होती है। इसका समाधान करने के लिए, प्रत्येक पिक्सेल की प्रतिक्रिया को फ़ैक्टरी में मापा जाता है, और परिवर्तन, प्रायः रैखिक, मापे गए इनपुट सिग्नल को आउटपुट स्तर पर मैप करता है।

कुछ कंपनियां उन्नत संलयन तकनीकों को प्रस्तुत करती हैं जो एकल-स्पेक्ट्रम छवि की तुलना में उत्तम परिणाम देने के लिए दृश्यस्पेक्ट्रम को इन्फ्रारेड-स्पेक्ट्रम छवि के साथ मिश्रित करती हैं।

गुण
रेथियॉन AN/AAQ-26 जैसे थर्मल इमेजिंग कैमरों का उपयोग नौसैनिक जहाजों, फिक्स्ड-विंग एयरक्राफ्ट, हेलीकॉप्टर, विंग फाइटर वाहन और सैन्य-ग्रेड स्मार्टफोन्स सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।

युद्ध में, अन्य इमेजिंग तकनीकों की तुलना में उनके तीन विशिष्ट लाभ हैं:
 * 1) दुश्मन के लिए इमेजर को ज्ञात करना लगभग असंभव है, क्योंकि यह राडार या सोनार के जैसे लक्ष्य से परावर्तित ऊर्जा को बाहर भेजने के अतिरिक्त लक्ष्य से उत्सर्जित ऊर्जा को ज्ञात करते है।
 * 2) यह इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रम में विकिरण देखता है, जिसे छिपाना कठिन है।
 * 3) ये कैमरा प्रणालियाँ धुएं, कोहरे, धुंध और अन्य वायुमंडलीय अस्पष्टताओं को दृश्यमान प्रकाश कैमरे की तुलना में उत्तम रूप से देख सकते हैं।

व्युत्पत्ति
शब्द फ़ॉरवर्ड-लुकिंग का उपयोग साइडवेज़-ट्रैकिंग इंफ्रारेड प्रणाली जिसे पुश ब्रूम इमेजर्स के रूप में भी जाना जाता है, और अन्य थर्मल इमेजिंग प्रणाली जैसे जिम्बल-माउंटेड इमेजिंग प्रणाली, हैंडहेल्ड इमेजिंग प्रणाली से निश्चित फॉरवर्ड-लुकिंग थर्मल इमेजिंग प्रणाली को भिन्न करने के लिए किया जाता है। और जैसे पुशब्रूम प्रणाली का उपयोग सामान्यतः एयरक्राफ्ट और उपग्रहों पर किया गया है।

साइडवे-ट्रैकिंग इमेजर्स में सामान्यतः पिक्सेल की एक-आयामी (1डी) सरणी सम्मिलित होती है, जो समय के साथ 2डी छवि बनाने के लिए भू पर 1डी सरणी के दृश्य को स्थानांतरित करने के लिए एयरक्राफ्ट या उपग्रह की गति का उपयोग करती है। ऐसी प्रणालियों का उपयोग वास्तविक समय की इमेजिंग के लिए नहीं किया जा सकता है और इन्हें यात्रा की दिशा के लंबवत दिखना चाहिए।

इतिहास
1956 में, टेक्सास उपकरण ने इन्फ्रारेड तकनीक पर शोध प्रारंभ किया, जिसके कारण कई लाइन स्कैनर अनुबंध हुए और दूसरे स्कैन मिरर के साथ, 1963 में पहले दूरदर्शी इन्फ्रारेड कैमरे का आविष्कार हुआ, जिसका उत्पादन 1966 में प्रारंभ हुआ। 1972 में, टीआई ने सामान्य मॉड्यूल अवधारणा का आविष्कार किया, व्यय को अधिक कम किया और सामान्य घटकों के पुन: उपयोग की अनुमति मिली।

उपयोग

 * यातायात वीडियो को ज्ञात करना और निरीक्षण करना।
 * स्तनधारियों का निरीक्षण करना।
 * उदा. लॉरियों/ट्रकों में छिपे अवैध अप्रवासियों को ज्ञात करना।
 * हिरणों के कारण अनपेक्षित सड़क अवरोधों के बारे में चालकों को सतर्कता देना।
 * धुआँ और धुंध के माध्यम से स्थान।
 * लापता व्यक्तियों के लिए विशेष रूप से जंगली इलाकों या पानी में परीक्षण और बचाव अभियान।
 * सैन्य या नागरिक एयरक्राफ्ट द्वारा लक्ष्य प्राप्ति और ट्रैकिंग।
 * ड्रेनेज बेसिन तापमान का निरीक्षण और जंगली खेल आवासों का निरीक्षण करना।
 * ऊर्जा हानि या व्यय, या थर्मल इन्सुलेशन दोष को ज्ञात करना।
 * उदा. एचवीएसी ऊर्जा व्यय को कम करने के लिए इन्सुलेशन स्तर मानचित्रण (पाइप, दीवारें, जोड़ इत्यादि)।
 * विशेष रूप से विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए गुणवत्ता नियंत्रण (चित्र से ज्ञात हो सकता है कि लोड अपेक्षा से अधिक है या व्यर्थ और संभावित रूप से विफल जोड़ों को दिखा सकता है)।
 * दवा प्रयोगशालाओं और इनडोर कैनबिस (दवा) उत्पादकों के लिए परीक्षण करे (विशेष रूप से रात में)।
 * कम दृश्यता (आईएमसी) स्थितियों में एयरक्राफ्ट का संचालन।
 * अग्निशमन कार्यों के समय ज्वलन के स्रोतों को ज्ञात करना।
 * सक्रिय ज्वालामुखियों का निरीक्षण करना।
 * दोषपूर्ण या अत्यधिक गरम विद्युत जोड़ों, कनेक्शनों और घटकों को ज्ञात करना।
 * रात में ड्राइविंग करना।
 * टैंकों में शत्रुतापूर्ण कवच की पहचान या दृश्य अधिग्रहण।

व्यय
अल्पमूल्य पोर्टेबल और फिक्स्ड इंफ्रारेड डिटेक्टरों और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों को वाणिज्यिक, औद्योगिक और सैन्य अनुप्रयोग के लिए डिजाइन और निर्मित किए जाने के पश्चात सामान्य रूप से थर्मल इमेजिंग उपकरणों की व्यय में नाटकीय रूप से अल्पता आई है।  इसके अतिरिक्त, प्राचीन कैमरा डिज़ाइनों में छवि को छोटे सेंसर पर स्कैन करने के लिए घूमने वाले दर्पणों का उपयोग किया जाता था। अधिक आधुनिक कैमरे अब इस पद्धति का उपयोग नहीं करते हैं; सरलीकरण व्यय को कम करने में सहायता करता है। कई सिंथेटिक विजन प्रणाली में उपलब्ध अनकूल्ड तकनीक ने समान प्रदर्शन के साथ व्यय को प्राचीन कूल्ड तकनीक के व्यय के कुछ भाग तक कम कर दिया है।  सिरस एयरक्राफ्ट और सेसना एयरक्राफ्ट से लेकर बड़े बिजनेस जेट तक कई फिक्स्ड विंग और रोटरी विंग ऑपरेटरों पर ईवीएस तीव्रता से मुख्यधारा बन रहा है।

पुलिस एक्शन
2001 में, संयुक्त राज्य अमेरिका के सर्वोच्च न्यायालय ने काइलो के प्रति संयुक्त राज्य अमेरिका में निर्णय लिया कि नियम प्रवर्तन द्वारा अरेस्ट वारंट के बिना थर्मल इमेजिंग कैमरों का उपयोग करके निजी संपत्ति का निरीक्षण (स्पष्ट रूप से गुप्त भांग की खेती में उपयोग की जाने वाली उच्च उत्सर्जन वाली रोशनी को ज्ञात करने के लिए) चौथे संशोधन का उल्लंघन करता है।

2004 आर. वी. टेसलिंग निर्णय में, कनाडा के सुप्रीम कोर्ट ने निर्धारित किया कि पुलिस द्वारा निरीक्षण में हवाई एफएलआईआर के उपयोग को सर्च वारंट की आवश्यकता के बिना अनुमति दी गई थी। न्यायालय ने निर्धारित किया कि एफएलआईआर द्वारा एकत्र किए गए डेटा की सामान्य प्रकृति ने रहने वालों की व्यक्तिगत जानकारी को प्रकट नहीं किया है और इसलिए यह चार्टर ऑफ राइट्स एंड फ्रीडम (1982) के अंतर्गत दिए गए टेसलिंग की धारा 8 अधिकारों का उल्लंघन नहीं किया गया था। इयान बिन्नी ने काइलो के निर्णय के संबंध में कनाडा के नियम को भिन्न किया, काइलो अल्पसंख्यक से सहमत होकर कि सार्वजनिक अधिकारियों को अत्यधिक गर्मी, धुएं के चिन्ह, संदिग्ध गंध जैसे सार्वजनिक डोमेन में उत्सर्जन को ज्ञात करने से अपनी इंद्रियों या अपने उपकरणों को नहीं रोकना चाहिए। गंधहीन गैसें, वायुजनित कण, या रेडियोधर्मी उत्सर्जन, इनमें से कोई भी समुदाय के लिए संकट की पहचान कर सकता है।

जून 2014 में, कैनेडियन नेशनल एरियल सर्विलांस प्रोग्राम DHC-8M-100 एयरक्राफ्ट जिसमें इन्फ्रारेड संवेदक लगे थे, जस्टिन बॉर्क के परीक्षण में सहायक था, जो एक भगोड़ा था जिसने मॉन्कटन में रॉयल कैनेडियन माउंटेड पुलिस के तीन सदस्यों की हत्या कर दी थी। एयरक्राफ्ट के चालक दल ने मध्यरात्रि में गहरे ब्रशवुड में बोर्के के ताप हस्ताक्षर के परीक्षण के लिए अपने उन्नत ताप-संवेदन कैमरे का उपयोग किया।

एफबीआई के प्रवक्ता क्रिस्टोफर एलन के अनुसार, 2015 के बाल्टीमोर विरोध प्रदर्शन के समय, एफबीआई ने 29 अप्रैल से 3 मई के मध्य 10 हवाई निरीक्षण मिशन आयोजित किए, जिसमें इन्फ्रारेड और डे कलर, फुल-मोशन एफएलआईआर वीडियो साक्ष्य संग्रह सम्मिलित थे। प्रकाश के उद्देश्य से इन्फ्रारेड लेजर पॉइंटर (जो आकस्मिक पर्यवेक्षकों के लिए अदृश्य है) से सुसज्जित एफएलआईआर टैलोन मल्टी-सेंसर कैमरा प्रणाली का उपयोग रात में डेटा एकत्र करने के लिए किया गया था। अमेरिकन सिविल लिबर्टीज यूनियन ने इस तथ्य पर विचार किया कि नई निरीक्षण तकनीक को न्यायिक मार्गदर्शन और सार्वजनिक वर्णन के बिना प्रारम्भ किया गया है। एसीएलयू के वकील नाथन वेस्लर के अनुसार, जब निरीक्षण की प्रगति पर विचार किया जाता है तो यह गतिशील है जिसे हम बार-बार देखते हैं। जब तक विवरण लीक होते हैं, कार्यक्रम स्थिरता से स्थापित हो चुके होते हैं, और उन्हें वापस लाना लगभग असंभव है- प्रतिबंध लगाना और निरीक्षण करना अधिक कठिन है।

यह भी देखें

 * ऑटोमोटिव नाइट विजन
 * इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल टारगेट सिस्टम
 * इन्फ्रा-रेड सर्च एंड ट्रैक

बाहरी संबंध

 * Electro-Optical Systems
 * Thermal Imaging Sensors (Defence Today)
 * Comparison Chart