على سبيل المثال ، في ظل اندلاع فيروس التاج الجديد ، احتلت كاميرات التصوير الحراري موقفًا مهمًا للغاية. قد لا يكتشف مباشرة وجود مسببات الأمراض. ولكن لنكن صادقين ، لا يوجد أي جهاز أفضل في اكتشاف الحمى ، وهو الأعراض الرئيسية للعدوى الفيروسية ، من مسافة آمنة من الكاميرا بالأشعة تحت الحمراء. لا عجب أن يكون الآن لاعبا اساسيا دائمة عند مدخل مراكز التسوق والأماكن العامة الأخرى.

لذلك ، فإن الفهم الدقيق لكيفية عمل كاميرات التصوير الحراري أمر بالغ الأهمية. من خلال اكتساب المزيد من المعرفة ، ستتمكن من الحصول على أقصى استفادة من كاميرا التصوير الحراري لأنها أحدثت ثورة في حياتنا على الأرض. وبالنسبة للجزء الأكبر ، عندما تريد أن تبقي الأمور تعمل بسلاسة ، يمكنك أن تكون أكثر إنتاجية وكفاءة.

داخل صورة حرارية: كيف تعمل

معرفة ما هو إشعاع الأشعة تحت الحمراء ، والتقاطه هو شيء آخر. يجب أن نفهم أن التصوير الحراري كما نعرفه اليوم هو نتاج عملية طويلة ومضطربة استغرقت عقودًا لكمها. من ناحية ، فإن كاميرات التصوير الحراري لدينا اليوم قوية ومستخدم - ودية. ليس فقط أنها ثقيلة ومكلفة ، على عكس تلك التي يستخدمها رجال الإطفاء قبل عقود.

نظرًا لأن كاميرات التصوير الحراري مصممة لالتقاط الطاقة الحرارية في البيئة المحيطة ، فإن مكوناتها الرئيسية مصممة لمعالجة الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء. هذا ينطبق بشكل خاص على وحدات الإدخال. نحن نتحدث عن العدسات وأجهزة الاستشعار ، والمسار الذي يجب أن يتجه إليه الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء.

عدسة

فكر في عدسة الكاميرا الحرارية ، مثل جفنك. إذا لم تكن جفونك مفتوحة ، فلن تتمكن من رؤية محيطك. من جانبها ، يجب أن يكون للتصوير الحراري عدسة تسمح للأشعة تحت الحمراء وتردداتها المختلفة للمرور. عندها فقط يمكن أن يعالج المستشعر الإشارة.

هذا هو الفرق الأكبر بين كاميرا الأشعة تحت الحمراء والكاميرا القياسية (الكاميرا على هاتفك). على عكس الكاميرات العادية ، يجب ألا تصنع عدسات الكاميرات بالأشعة تحت الحمراء من الزجاج. لاحظ أن الكتل الزجاجية طويلة - إشعاع الأشعة تحت الحمراء الموجية (LWIR) ، والتردد الأكثر فائدة للتصوير الحراري.

لذلك ، عادة ما تكون العدسات مصنوعة من الجرمانيوم أو الزنك سيلينيد أو فلوريد الكالسيوم أو الياقوت. من خلال القيام بذلك ، يمكن للعدسة استيعاب نطاق الطيف الكهرومغناطيسي الإشعاعي الحراري من 7 إلى 14μm. نظرًا لأن معظم هذه المواد تحتوي على مؤشر انكساري عالي ، فمن الأهمية بمكان تطبيق طلاء مضاد - انعكاس على العدسة لتصحيح الانحراف.

مستشعر

قلب كاميرا التصوير الحراري هو المستشعر. هذا هو المكان الذي يمر فيه الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء عبر كاشف الحرارة. يستجيب هذا الكاشف مباشرة للزيادة في الحرارة التي تحدث بسبب امتصاص ضوء الأشعة تحت الحمراء الحادث.

ومع ذلك ، مع مرور الوقت ، هناك طريقتان بارزتين لإنجاز المهمة. تقنية أحدث وشائعة المستخدمة اليوم هي من خلال مقاييس الميكروبولوم ، في حين أن نهجًا آخر هو استخدام المواد الكهروضوئية. التفاصيل كما يلي.

مقياس الميكروبول

من حيث المبدأ ، مقياس الميكروبول هو جهاز حساس. تم اختراع أول مقياس من قبل مخترع الفيزياء/عالم الفلك الأمريكي صموئيل بيربونت لانغلي (1834 - 1906).

أي إشعاع يصيب عنصر امتصاص ميكروبولتر مباشرة سيؤدي إلى زيادة مماثلة في درجة الحرارة. كلما تم امتصاص الطاقة ، زادت درجة الحرارة.

يمكن قياس هذا التغير في درجة الحرارة مباشرة باستخدام مقياس حرارة المقاومة. وقراءة كإشارة إلكترونية لإنتاج صورة إلكترونية. في الأساس ، يتكون مقياس الميكروبول من طبقة رقيقة من المعدن ، ثم يتم توصيله مباشرة بخزان حراري (حراري) عبر ارتباط حراري.

مجموعة المستشعر هي موطن لآلاف وحدات البكسل كاشف مرتبة في شبكة. مع العلم أن كل بكسل في الصفيف يتفاعل مع الإشعاع بالأشعة تحت الحمراء التي تضربها مباشرة ، مما يخلق مقاومة يمكن تحويلها إلى إشارة كهربائية. تتم معالجة الإشارة من كل بكسل عن طريق تطبيق صيغة رياضية تشكل أساسًا لدرجة حرارة الكائن الملتقطة. ثم يتم إرسال الصورة الملونة اللاحقة إلى وحدة معالجة الكاميرا للعرض.

اعلم أن كل بكسل لديه مقياس ميكروبول لزيادة الدقة. لذلك ، فإن دقة الكاميرات الحرارية منخفضة جدًا مقارنة بأجهزة التلفزيون الذكية أو الكاميرات العادية. في الواقع ، تم اعتبار 640 × 480 بالفعل دقة عالية للكاميرات الحرارية.

تُعرف كاميرات التصوير الحراري المستندة إلى الميكروبول - باسم كاميرات التصوير الحراري غير المبردة لأن آلية تبريد منفصلة غير مطلوبة لتشغيل مستشعر مقياس الميكروبول. الميزة الفورية هي أن كاميرات الأشعة تحت الحمراء هذه أخف من النماذج المبردة التقليدية.

مادة الحموضة

هذه هي الكاميرات الحرارية التي تستخدم كاشفات المستشعرات المبردة. مثال ساطع هو tantalate الليثيوم. تولد المادة الفولتية الصغيرة في الاستجابة المباشرة للتغيرات في درجة الحرارة. في هذا المعنى ، يكتشف فوتونات الأشعة تحت الحمراء مباشرة. إنه كاميرات ميكروبولت من الكهروضوئية بدلاً من الكاميرات الحرارية المستندة إلى الكاميرات الحرارية التي تستخدم الموصلية الضوئية.

على الرغم من أنها توفر العديد من المزايا ، مثل اكتشاف الأشعة تحت الحمراء المدى والنتائج التفاضلية لدرجة الحرارة الأكثر دقة ، يتم استبدال الكاميرات الحرارية المبردة تدريجياً بأجهزة غير مبردة. ويرجع ذلك أساسًا إلى علامات الأسعار الأكثر تكلفة والأجسام الضخمة.

هذه أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء ثقيلة وفقًا لمعايير اليوم لأن أجهزة استشعار التصوير الخاصة بها يجب دمجها مع لاعبي Cryocool. ومما زاد الطين بلة ، أن الأجزاء المتحركة في لاعبي Cryocoolper عرضة للبلى مع مرور الوقت.

معالج الصور

بعد الحصول على إشعاع الأشعة تحت الحمراء ، يجب معالجة البيانات لإنشاء الإخراج الذي شوهد على شاشة الكاميرا بالأشعة تحت الحمراء. تتضمن معالجة البيانات المعالجة المسبقة ، واستخراج الميزات ، والتصنيف. لاحظ أنه يتم استخدام التصفية لإزالة الضوضاء أو البيانات غير المرغوب فيها. هنا ، يتم استخدام الخوارزميات أو المعادلات الرياضية لإنشاء صور مرئية.

يعرض

هذا هو المكان الذي يتم فيه تحويل البيانات من معالج الكاميرا إلى إشارات إلكترونية. تذكر أن البيانات المذكورة مأخوذة من كل بكسل (غير مبرد). من خلال تطبيق الخوارزميات الرياضية ، يمكن إنشاء colormap. وهذا يمثل توقيع حراري مميز للكائن قيد الدراسة. في السابق ، كانت التمثيلات البيضاء أو السوداء شائعة في شاشات التصوير الحراري.

حول thermtec

Thermtec هي الشركة الرائدة في مجال المنتجات الرائدة للمنتجات فيما يتعلق بتقنيات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء ، حيث توفر أحدث وأفضل التقنيات والحلول الحرارية التي تحسن الطريقة التي ينظر بها الناس إلى العالم ، مثل هذا البناء حالة معيشة وعملية أكثر أمانًا وأكثر كفاءة للبشرية.