Например, в рамках недавней вспышки нового вируса Crown камеры теплоизображения занимали очень важную позицию. Он может не обнаружить присутствие патогенов. Но давайте будем честными, ни одно устройство не лучше обнаруживает лихорадку, основной симптом вирусной инфекции, с безопасного расстояния, чем инфракрасная камера. Неудивительно, что теперь это постоянное приспособление у входа в торговые центры и другие общественные места.

Поэтому тщательное понимание того, как работают камеры теплоизображения, имеет решающее значение. Получив больше знаний, вы сможете получить максимальную отдачу от своей камеры тепловой визуализации, поскольку она произвела революцию на нашей жизни на Земле. И по большей части, когда вы хотите продолжать работать гладко, вы можете быть более продуктивными и эффективными.

Внутри термического изображения: как это работает

Знание того, что это инфракрасное излучение, это одно, захват его - это другое. Мы должны понимать, что тепловая визуализация, как мы его знаем сегодня, является продуктом длительного и извилистого процесса, который занял десятилетия. С одной стороны, наши теплоизображения сегодня являются мощными и пользователями - дружелюбные. Мало того, что они тяжелые и дорогие, в отличие от тех, кто используется пожарными десятилетия назад.

Поскольку камеры тепловизирования предназначены для захвата тепловой энергии в окружающей среде, их основные компоненты предназначены для обработки инфракрасного излучения. Это особенно верно для входных единиц. Мы говорим о линзах и датчиках, о пути, через который должен пройти инфракрасное излучение.

Объектив

Подумайте о объективе тепловой камеры, как ваше веко. Если ваши веки не открыты, вы не сможете увидеть свое окружение. Со своей стороны, у термального изображения должен быть объектив, который позволяет ИК и его различным частотам проходить. Только тогда датчик может обрабатывать сигнал.

Это самая большая разница между инфракрасной камерой и стандартной камерой (камера на вашем телефоне). В отличие от обычных камер, линзы инфракрасных камер не должны быть сделаны из стекла. Обратите внимание, что стеклянные блокируются длинный - волновое инфракрасное излучение (LWIR), частота, наиболее полезная для тепловой визуализации.

Следовательно, линзы обычно изготавливаются из германия, селенида цинка, фторида кальция или сапфира. Таким образом, линза может вместить диапазон электромагнитных спектра термического излучения от 7 до 14 мкм. Поскольку большинство из этих материалов имеют высокий показатель преломления, очень важно применить антиотражающее покрытие на объектив для исправления для отклонения.

Датчик

Сердцем камеры тепловой визуализации является датчик. Именно здесь инфракрасное излучение проходит через тепловой детектор. Этот детектор напрямую реагирует на увеличение тепла, которое происходит из -за поглощения падающего инфракрасного света.

Однако со временем есть два наиболее заметных способа выполнить работу. Более новая и общая методика, используемая сегодня через микроболометры, в то время как другой подход заключается в использовании пироэлектрических материалов. Детали следующие.

Микроболометр

В принципе, микроболометр - это излучение - чувствительное устройство. Первый болометр был изобретен американским физиком/изобретателем астронома Сэмюэлем Пьерпонтом Лэнгли (1834 - 1906).

Любое излучение, которое непосредственно поражает поглощающий элемент микроболометра, приведет к соответствующему повышению температуры. Чем больше энергии поглощается, тем выше температура.

Это изменение температуры может быть непосредственно измерено с использованием термометра сопротивления. и прочитать как электронный сигнал для получения электронного изображения. По сути, микроболометр состоит из тонкого слоя металла, который затем соединяется непосредственно с (термостатическим) тепловым резервуаром через тепловое соединение.

Массив датчиков является домом для тысяч пикселей детектора, расположенных в сетке. Зная, что каждый пиксель в массиве реагирует на инфракрасное излучение, которое попадает непосредственно, создавая сопротивление, которое затем может быть преобразовано в электрический сигнал. Сигнал из каждого пикселя обрабатывается путем применения математической формулы, которая образует основу для условной окрашивания температуры захваченного объекта. Последующее цветное изображение затем отправляется на обработку камеры для отображения.

Знайте, что каждый пиксель имеет микроболометр для большей точности. Следовательно, разрешение тепловых камер довольно низкое по сравнению с интеллектуальными телевизорами или нормальными камерами. Фактически, 640x480 уже считается высоким разрешением для тепловых камер.

Микроболометр - Камеры термической визуализации на основе - также известны как камеры с тепловой визуализацией, потому что для работы датчика микроболометра не требуется отдельный механизм охлаждения. Непосредственное преимущество заключается в том, что эти ИК -камеры легче по сравнению с традиционными охлажденными моделями.

Пироэлектрический материал

Это тепловые камеры, которые используют детекторы охлажденных датчиков. Сияющим примером является литиевый таталят. Материал генерирует крошечные напряжения в прямом ответе на изменения температуры. В этом смысле он напрямую обнаруживает инфракрасные фотоны. Это фотоэлектрические, а не неотхмоенные микроболометр - Тепловые камеры, которые используют фотопроводность.

Хотя они предлагают много преимуществ, таких как инфракрасное обнаружение в диапазоне и более точные результаты дифференциала температуры, охлаждаемые тепловые камеры постепенно заменяются на неотсыщенные устройства. Это в основном из -за их более дорогих ценных и громоздких тел.

Эти инфракрасные детекторы являются тяжелыми по сегодняшним стандартам, потому что их датчики визуализации должны быть интегрированы с криоколерами. Что еще хуже, движущиеся части в криоколерах склонны со временем износить и разрываться.

Процессор изображения

После получения инфракрасного излучения данные должны быть обработаны для создания вывода, наблюдаемого на экране инфракрасной камеры. Обработка данных включает предварительную обработку, извлечение функций и классификацию. Обратите внимание, что фильтрация используется для удаления шума или нежелательных данных. Здесь алгоритмы или математические уравнения используются для создания визуальных изображений.

Выставка

Именно здесь данные из процессора камеры преобразуются в электронные сигналы. Помните, что указанные данные взяты из каждого пикселя (не - охлажденный). Применяя математические алгоритмы, можно сгенерировать Colormap. Это представляет собой отдельную тепловую сигнатуру изучаемого объекта. Ранее ахроматические или черные - и - белые представления были распространены на дисплеях с тепловой визуализацией.

О термине

Thermtec является глобальным ведущим производителем продуктов, касающихся инфракрасных технологий теплоизображения, обеспечивая новейшие и лучшие тепловые технологии и решения, которые улучшают способ восприятия мира, такие как более безопасное и более эффективное живое и рабочее состояние для человеческих.