Kami menggunakan cookie untuk meningkatkan pengalaman penelusuran Anda, menganalisis, dan mengukur keterlibatan dengan konten kami. Dengan mengklik "Terima", Anda menyetujui penggunaan cookie.
Menerima
Menolak
Bagaimana Cara Kerja Kamera Pencitraan Termal?
Tanggal terbit: 07-03-2023 00:00:00
Sumber artikel: Thermtec
Tampilan: 354
Kamera pencitraan termal melihat jauh melampaui apa yang bisa dilihat mata manusia kita.

 

Misalnya, di bawah wabah virus mahkota baru baru-baru ini, kamera pencitraan termal menempati posisi yang sangat penting. Ini mungkin tidak secara langsung mendeteksi keberadaan patogen. Tapi jujur ​​saja, tidak ada perangkat yang lebih baik dalam mendeteksi demam, gejala utama infeksi virus, dari jarak yang aman selain kamera inframerah. Tak heran jika sekarang menjadi perlengkapan permanen di pintu masuk mal dan tempat umum lainnya.

 

Oleh karena itu, pemahaman yang cermat tentang cara kerja kamera pencitraan termal sangat penting. Dengan memperoleh lebih banyak pengetahuan, Anda akan bisa mendapatkan hasil maksimal dari kamera pencitraan termal karena telah merevolusi kehidupan kita di Bumi. Dan sebagian besar, ketika Anda ingin semuanya berjalan lancar, Anda bisa menjadi lebih produktif dan efisien.

 

Di dalam imager termal: cara kerjanya

 

Mengetahui apa itu radiasi infra merah adalah satu hal, menangkapnya adalah hal lain. Kita harus memahami bahwa pencitraan termal seperti yang kita kenal sekarang adalah produk dari proses panjang dan berliku yang membutuhkan waktu puluhan tahun untuk menyempurnakannya. Di satu sisi, kamera pencitraan termal kami saat ini sangat kuat dan mudah digunakan. Tidak hanya berat dan mahal, tidak seperti yang digunakan oleh petugas pemadam kebakaran beberapa dekade lalu.

 

Karena kamera pencitraan termal dirancang untuk menangkap energi panas di lingkungan sekitar, komponen utamanya dirancang untuk memproses radiasi infra merah. Ini terutama berlaku untuk unit input. Kita berbicara tentang lensa dan sensor, jalur yang harus dilalui oleh radiasi infra merah.

 

Lensa

 

Pikirkan lensa kamera termal, seperti kelopak mata Anda. Jika kelopak mata Anda tidak terbuka, Anda tidak akan dapat melihat sekeliling Anda. Untuk bagiannya, pencitra termal harus memiliki lensa yang memungkinkan IR dan berbagai frekuensinya untuk melewatinya. Hanya dengan begitu sensor dapat memproses sinyal.

 

Ini adalah perbedaan terbesar antara kamera infra merah dan kamera standar (kamera di ponsel Anda). Tidak seperti kamera biasa, lensa kamera inframerah tidak boleh terbuat dari kaca. Perhatikan bahwa kaca menghalangi radiasi infra merah gelombang panjang (LWIR), frekuensi yang paling berguna untuk pencitraan termal.

 

Oleh karena itu, lensa biasanya terbuat dari germanium, seng selenida, kalsium fluorida, atau safir. Dengan demikian, lensa dapat mengakomodasi rentang spektrum elektromagnetik radiasi termal 7 hingga 14μm. Karena sebagian besar bahan ini memiliki indeks bias yang tinggi, sangat penting untuk menerapkan lapisan anti pantulan pada lensa untuk mengoreksi defleksi.

 

Sensor

 

Inti dari kamera pencitraan termal adalah sensornya. Di sinilah radiasi infra merah melewati detektor panas. Detektor ini merespon langsung terhadap peningkatan panas yang terjadi akibat penyerapan sinar infra merah yang datang.

 

Namun, seiring berjalannya waktu, ada dua cara paling menonjol untuk menyelesaikan pekerjaan. Teknik yang lebih baru dan umum digunakan saat ini adalah melalui mikrobolometer, sedangkan pendekatan lain adalah dengan menggunakan bahan piroelektrik. Detailnya adalah sebagai berikut.

 

Mikrobolometer

 

Pada prinsipnya, mikrobolometer adalah perangkat yang peka terhadap radiasi. Bolometer pertama ditemukan oleh penemu fisikawan / astronom Amerika Samuel Pierpont Langley (1834-1906).

 

Setiap radiasi yang secara langsung mengenai elemen penyerap mikrobolometer akan menghasilkan peningkatan suhu yang sesuai. Semakin banyak energi yang diserap, semakin tinggi suhunya.

 

Perubahan suhu ini dapat langsung diukur dengan menggunakan termometer resistansi. dan dibaca sebagai sinyal elektronik untuk menghasilkan gambar elektronik. Pada dasarnya, mikrobolometer terdiri dari lapisan logam tipis, yang kemudian dihubungkan langsung ke reservoir termal (termostatik) melalui tautan termal.

 

Array sensor adalah rumah bagi ribuan piksel detektor yang diatur dalam kisi. Mengetahui bahwa setiap piksel dalam susunan bereaksi terhadap radiasi infra merah yang mengenainya secara langsung, menciptakan resistansi yang kemudian dapat diubah menjadi sinyal listrik. Sinyal dari setiap piksel diproses dengan menerapkan rumus matematika yang menjadi dasar peta warna suhu objek yang ditangkap. Gambar berwarna berikutnya kemudian dikirim ke unit pemrosesan kamera untuk ditampilkan.

 

Ketahuilah bahwa setiap piksel memiliki mikrobolometer untuk akurasi yang lebih baik. Oleh karena itu, resolusi kamera termal cukup rendah dibandingkan dengan smart TV atau kamera biasa. Faktanya, 640x480 sudah dianggap sebagai resolusi tinggi untuk kamera termal.

 

Kamera pencitraan termal berbasis mikrobolometer juga dikenal sebagai kamera pencitraan termal tanpa pendingin karena mekanisme pendinginan terpisah tidak diperlukan untuk mengoperasikan sensor mikrobolometer. Keuntungan langsungnya adalah kamera IR ini lebih ringan dibandingkan dengan model berpendingin tradisional.

 

Bahan piroelektrik

 

Ini adalah kamera termal yang menggunakan detektor sensor yang didinginkan. Contoh yang cemerlang adalah lithium tantalate. Bahan tersebut menghasilkan voltase kecil sebagai respons langsung terhadap perubahan suhu. Dalam hal ini, secara langsung mendeteksi foton inframerah. Ini adalah fotovoltaik daripada kamera termal berbasis mikrobolometer yang tidak didinginkan yang menggunakan fotokonduktivitas.

 

Meskipun menawarkan banyak keuntungan, seperti deteksi infra merah jarak jauh dan hasil perbedaan suhu yang lebih akurat, kamera termal yang didinginkan secara bertahap digantikan oleh perangkat yang tidak didinginkan. Ini terutama karena label harganya yang lebih mahal dan bodinya yang besar.

 

Detektor inframerah ini berat menurut standar saat ini karena sensor pencitraannya harus terintegrasi dengan cryocooler. Lebih buruk lagi, bagian yang bergerak di cryocooler cenderung aus seiring waktu.

 

Pengolah gambar

 

Setelah memperoleh radiasi infra merah, data harus diproses untuk menghasilkan output yang terlihat di layar kamera infra merah. Pengolahan data meliputi preprocessing, ekstraksi fitur, dan klasifikasi. Perhatikan bahwa pemfilteran digunakan untuk menghilangkan kebisingan atau data yang tidak diinginkan. Di sini, algoritma atau persamaan matematika digunakan untuk menghasilkan gambar visual.

 

Pameran

 

Di sinilah data dari prosesor kamera diubah menjadi sinyal elektronik. Ingatlah bahwa data tersebut diambil dari setiap piksel (tidak didinginkan). Dengan menerapkan algoritme matematika, peta warna dapat dibuat. Ini mewakili tanda termal yang berbeda dari objek yang diteliti. Sebelumnya, representasi achromatic atau hitam-putih adalah umum dalam tampilan pencitraan termal.

 

Tentang ThermTec

 

ThermTec adalah produsen produk terkemuka global mengenai teknologi pencitraan termal inframerah, menyediakan teknologi dan solusi termal terbaru dan terbaik yang meningkatkan cara orang memandang dunia, seperti membangun kondisi hidup dan kerja yang lebih aman dan lebih efisien bagi umat manusia.

© ThermTec Technology Co., Ltd. 2023   Peta Situs Kebijakan Cookie Kebijakan pribadi