Фото с тепловизора: D1 82 d0 b5 d0 bf d0 bb d0 be d0 b2 d0 b8 d0 b7 d0 be d1 80 картинки, стоковые фото D1 82 d0 b5 d0 bf d0 bb d0 be d0 b2 d0 b8 d0 b7 d0 be d1 80

Содержание

Эти 12 пунктов помогут вам правильного выбрать тепловизор

Выбор тепловизора – сложная задача. Трудно сориентироваться во всем многообразии производителей, моделей, назначений. Как найти такую тепловизионную камеру, чтобы она отвечала как можно большему числу требованиям вашей сферы деятельности, и была бы при этом по карману?

Содержание статьи

А вы руководствуетесь этими 12 пунктами при выборе тепловизора?

Покупка тепловизора – это серьезное финансовое  вложение, даже несмотря на то, что цены на эти приборы существенно снизились за последние несколько лет. Поэтому выбирать тепловизор нужно так чтобы он полностью оправдывал вложенные средства  и соответствовал задачам, которые вы намереваетесь решать с его помощью.

Выбор современных тепловизоров поистине ошеломляет многообразием моделей, назначений и конфигураций.  Есть камеры с базовым набором функций, которые компактны, легки и стоят дёшево, которые прекрасно подходят для инспекции зданий и объектов коммунального хозяйства.

Есть более продвинутые модели, подходящие для сканирования подстанций и линий электропередач с безопасного расстояния, которые позволяют производить измерения и составлять отчеты, но размеры и вес таких тепловизоров уже несколько больше и конечно они стоят дороже. И, наконец, существуют стационарные узкоспециализированные тепловизионные системы.

Однако, есть определенные моменты, которые будет полезно учесть при выборе тепловизора под любой бюджет и применение. Здесь мы рассмотрим некоторые из них.

У большинства инфракрасных камер разрешение меньше, чем у обчных фото или видеокамер видимого спектра, поэтому особое внимание нужно уделять разрешению детектора. Чем выше разрешение, тем точнее измерения объектов меньшего размера или с более дальней дистанции. Высокое разрешение позволяет делать более четкие ИК-снимки, делая результаты исследования более точными и надежными.

Также существует разница между разрешением детектора и разрешением дисплея.

Часто производители сосредотачивают внимание клиентов на высоком разрешении ЖК-дисплея, чтобы скрыть слабость детектора. Например, если разрешение экрана 640х480, а детектора только 160х120, то высокое разрешение дисплея никак не повлияет на качество теплового изображения и на точность измерений, все это напрямую зависит от разрешения детектора.

Высокое разрешение не только предоставляет более точные измерения, оно также помогает предоставить более наглядный отчет для клиентов, рабочих или страховых компаний; повлиять на принятие решения о небходимости улучшений или ремонта. Четкое ИК-изображение может оказаться полезным и при маркетинге ваших услуг.

Камера FLIR i3 / Разрешение 60х60 пикселей. Макс. температура 44°С

Камера FLIR i7 / Разрешение 120х120 пикселей Макс температура 56°С

Камера FLIR E50 / Разрешение 240×180 пикселей / Макс температура 67°С

Камера FLIR T420 / Разрешение 320×240 пикселей / Макс. температура 71,4°C

Камера FLIR T640 / Разрешение 640×480 пикселей / Макс. температура 81°C

2. Встроенная цифровая камера видимого спектра, подсветка и лазерный указатель. к содержанию

Сегодня многие, даже бюджетные, модели тепловизоров оснащаются встроенными 3-5 мегапиксельными цифровыми камерами, захватывающими изображения видимого спектра вместе с инфракрасными. Цифровые фото соответствующие тепловизионным изображениям помогают задокументировать проблему и более понятно передать ее местонахождение при составлении отчета. Поэтому если вам приходится составлять подробные отчеты для клиентов или руководства, вам определенно нужен тепловизор со встроенной цифровой камерой. Не лишней будет и встроенная светодиодная подсветка слабо освещенных мест, которая может работать и как фотовспышка.

Встроенные лазерные указатели также оказывают неоценимую помощь, особенно когда нужно отметить область, окруженную похожими предметами, или объект под напряжением, от которого лучше находиться на безопасном расстоянии. Лазерные маркеры хорошо видны на цифровых фотографиях видимого спектра, поэтому отмеченные места можно быстро найти на ИК-изображении, где они также отмечены – и на дисплее камеры, и на сохраненном изображении. С лазерным указателем можно быть уверенным, что вся необходимая информация будет зафиксирована.

Светодиодная подсветка освещает затемненные области для получения более качественных цифровых снимков

Лазерный указатель отмечает нужную область для более удобного сопоставления цифровых и ИК изображений

3. Точные и воспроизводимые результаты. к содержанию

Инфракрасные камеры не только позволяют увидеть разницу температур, они также могут измерить их, а это значит, что точность и надежность измерений – важный фактор при определении качества и функциональности тепловизора. Чтобы получать лучшие результаты, ищите камеры с погрешностью измерения не превышающей ± 2% (Этому стандарту соответствуют все тепловизоры компании FLIR).

Чтобы предоставлять точные и воспроизводимые результаты, инфракрасная камера должна быть оснащена встроенными инструментами для ввода значений излучательной способности и отраженной температуры. Тепловизор позволяющий вводить и настраивать эти параметры будет давать точные температурные измерения прямо на месте.

Другой полезной диагностической функцией является наличие подвижных точек и графических средств для изоляции отдельных областей на изображении с возможностью их аннотирования данными температуры, сохранения их в виде радиометрических данных и импорта в отчеты.

По мере овладения работой с тепловизором все эти возможности станут все более нужными, а пока вы выбираете тепловизор, просто убедитесь, что модель, которую вы рассматриваете, обладает такими свойствами.

Ввод значения излучающей способности в меню тепловизора компании FLIR.

Измерение разницы температур между двумя графически выделенными точками на тепловом изображении

4.

Сохранение данных в стандартных форматах, которые поддерживаются всеми устройствами. к содержанию

Многие тепловизоры сохраняют изображения в форматах, которые могут быть открыты только с помощью специализированного ПО. Другие предлагают опцию хранения в формате JPEG, но без данных измерения температуры. Поэтому лучшим выбором будет камера, сохраняющая изображение в стандартном JPEG формате со встроенным полным анализом температур. Таковы например камеры компании FLIR. Это позволяет отправлять изображения по электронной почте клиентам или коллегам без потери важной информации. Радиометрические JPEG файлы могут быть импортированы с устройств, поддерживающих Wi-Fi на мобильные устройства для дальнейшей обработки и анализа в специальных приложениях, и не нужно тратить время на конвертирование. Попросите продавца продемонстрировать вам процесс вывода данных с камеры, которую он предлагает.

Также выбирайте камеру, которая выводит потоковое видео в формате MPEG 4 на компьютер или монитор через USB-порт. Это особенно важно при съемке тепловой активности в динамике, когда циклы нагрева и охлаждения быстро сменяют друг друга, например при наблюдении моторизованного оборудования в процессе работы. Некоторые тепловизоры оснащаются композитными видео выходами или выходами HDMI. Новые мобильные приложения позволяют передавать потоковое видео по Wi-Fi. Эти возможности значительно расширяют доступ к данным ваших наблюдений и позволяют делать отчеты более подробными и наглядными.

Изображения, сделанные тепловизором, открытые в стандартном просмотровике Apple MacOS

5. Связь с Bluetooth-термометрами и влагомерами к содержанию

Новые тестеры и измерительные приборы такие как например продукты Extech MeterLink позволяют некоторым моделям тепловизоров измерять не только температуру, но и полностью оценивать повреждения от влаги и контролировать электрические сети. Эти измерительные приборы передают на камеру по беспроводной связи диагностические данные о влажности, силе тока, напряжении и сопротивлении. Данные автоматически аннотируются и встраиваются в инфракрасное изображение, подкрепляя таким образом данные тепловизионного исследования. Это предоставляет очень ценную информацию для оценки проблемы и определения лучших средств для ее решения и срочности принятия мер.

Тепловизор FLIR E60 и беспроводной термометр

Extech

Многие камеры, такие как E-series или Т-series компании FLIR могут подключаться к мобильным устройства Аpple (iPad, iPhone, iPod) по беспроводной связи. Приложение FLIR Viewer позволяет импортировать ИК-изображения на мобильные устройства для анализа, создания отчетов или публикации.

Преимущество передачи по Wi-Fi еще и в том, что она позволяет передавать изображения между сотрудниками, находящимися в разных частях территории предприятия, что существенно экономит время. Разрабатываются приложения для других мобильных платформ и для расширения функционала – например, возможность дистанционного управления камерой, потоковое видео и тд.

Передача данных с тепловизоров на мобильные устройства по Wi-Fi

Вес может оказаться важным условием при выборе тепловизора, если вы намерены часто и подолгу работать с ним. Более легкая камера – это меньше нагрузки на плечи и спину во время длительных инспекций. На рынке доступен большой выбор легких и компактных тепловизионных камер с базовым набором функций по самым низким ценам. Такие тепловизоры помещаются в ящике с инструментами, или же их можно носить на поясе.

Важным фактором является наличие интерактивного контроля. Назначаемые клавиши и прямой доступ к функциям меню не всегда доступны в большинстве тепловизоров. Несколько дополнительных клавиш могут значительно упростить работу с камерой. Клавиши должны быть удобно расположены и их назначение интуитивно понятно. Некоторые тепловизоры оснащены сенсорными экранами. Это самый удобный способ доступа к функциям камеры, особенно таким, как аннотации и эскизы.

Тепловизор FLIR E-серии на поясе с инструментами

Доступ к функциям камеры FLIR E-серии через сенсорный экран

Некоторые модели, например FLIR T-series оснащены поворотным оптическим блоком, который поворачивается на 120 градусов без изменения положения прибора, который всегда можно держать на уровне глаз. Это идеально для длительной инспекции коммуникаций, расположенных на потолке или в труднодоступных зонах. Эти тепловизоры идеально подходят для обследования зданий и сооружений.

Съемка камерой FLIR T-серии под неудобным углом

Поворотный оптический блок камеры FLIR T-серии позволяет снимать предметы сверху не поднимая головы

Убедитесь, что камера оснащена минимум двумя батареями (ионно-литиевыми или лучше), чтобы их можно было быстро поменять в полевых условиях.

Батарейный блок камеры FLIR T-серии

8. Режимы Картинка-в-картинке и совмещение изображений к содержанию

Режим “Картинка-в-картинке” позволяет накладывать ИК-изображение поверх соответствующей фотографии в изолированном окне. Это позволяет четко обозначить местонахождение проблемного места.

Ик-камеры с расширенными функциями также имеют режим слияния изображений, позволяющий создавать композитные изображения. В этом режиме вы сможете выбирать соотношение ИК и цифрового снимков на одной картинке. Этот режим может использоваться, чтобы подчеркнуть аномальные зоны, например, блокировки в трубах. Такие изображения выглядят очень убедительно в отчетах.

Режим “Картинка-в-картинке”

Режим слияния изображений (Image Fusion)

9. Программное обеспечение для создания отчетов к содержанию

Создание отчетов – неотделимая часть любого инфракрасного исследования. Клиенты – от владельцев домов до крупных корпораций,- требуют документального заключения экспертизы. Тепловое изображение и данные отчета важны в любой области, и в энергоаудите, инспекции электрооборудования, исследовании газовых коммуникаций, осмотре строительных объектов и диагностических программах. Эти данные могут быть использованы при обращении в страховую компанию или при принятии решения о начале ремонтных работ.

Большинство современных тепловизоров поставляются с бесплатным программным обеспечением, позволяющим проводить базовый анализ изображений и создавать простые отчеты. Также доступны расширенные программные продукты для более глубокого анализа и создания более подробных отчетов с настраиваемыми параметрами. Они позволяют максимально использовать возможности вашей камеры. Мгновенные отчеты можно создавать прямо на камере или на мобильном устройстве, если камера поддерживает Wi-Fi.

Программное обеспечение для ИК-анализа создано, чтобы выполнять широкий спектр задач – от простых измерений до радиометрической калибровки, и могут использовать сторонние программы, такие как MatLab™ или Excel. Существуют также специализированные программные пакеты – они рассчитаны для применения в определенной области, от инспекции зданий до научно-исследовательской деятельности.

Программное обеспечение для создания отчетов

10. Температурный диапазон и чувствительность к содержанию

Температурный диапазон и чувствительность – очень важные характеристики тепловизора. Значения температурного диапазона – это минимальная и максимальная температуры, которые может измерить камера.

Чувствительность – это наименьшая разница температур двух объектов, которую может определить тепловизор (например 0.05°C). Выбирайте камеру с таким диапазоном, чтобы она могла чувствовать все температуры на объектах, где вы обычно работаете. Также обратите внимание и на чувствительность.

Производители инфракрасных камер с хорошей репутацией стараются, чтобы их продукция исправно служила вам многие годы. Поэтому многие предлагают расширенные гарантийные программы. Так например программа компании FLIR 2-5-10 дает 2 года гарантии на запчасти и ремонт, пять лет на сменные батареи и десять лет на ИК-детекторы. Какой бы тепловизор вы не выбрали удостоверьтесь в том, что производитель обеспечивает свой продукт достойным гарантийным обязательством. А на китайские тепловизоры компании Guide производитель даёт гарантию 3 года.

12. Техническая поддержка и обучение к содержанию

Когда вы выбираете себе тепловизор, ваше решение должно основываться в частности на качестве технической поддержки и программы обучения, предлагаемых производителем или продавцом оборудования. Профессиональные фотографы проходят серьезное обучение и это сказывается на качестве их работы. Это верно и для тех, кто работает с тепловизорами. Нужно пройти обучение чтобы правильно снимать инфракрасные изображения и интерпретировать отображенную на них информацию.

Хорошая программа обучения должна быть сертифицированна по стандарту ISO 9001, предоставлять доступ к необходимому оборудованию, ресурсам и технологиям, чтобы дать возможность познакомиться со всеми методами тепловизионных исследований. Лучше чтобы занятия проходили в небольших группах, чтобы каждый участник мог практиковаться под ругководством квалифицированного эксперта. Естественно, важен уровень преподавателей и качество учебных пособий. Желательно, чтобы программа была авторизована производителем оборудования.

Всем этим требованиям отвечает только программа ITC компании FLIR. Учебные курсы по программе ITC в России проводят сертифицированные сотрудники компании “Пергам”. По завершении обучения выдаются сертификаты российского и международного образцов.

Фотографии, сделанные тепловизором, которые позволят вам взглянуть на мир под другим углом

Тепловизор работает как обычная цифровая камера, за тем лишь исключением, что фиксирует не обычное изображение, а тепловое. Это устройство измеряет температуру фотографируемого объекта или объектов с точностью до 0,1 °С. Разницу в температуре показывают цвета: от красного (самый горячий объект) через желтый и зеленый к синему (самый холодный). Именно в таком формате видят наш мир некоторые змеи, рыбы, а также насекомые.

AdMe.ru посмотрел на знакомые предметы и животных с новой точки зрения. Некоторые из них нас удивили, другие напугали, ну а третьи просто привели в восторг.

1. Ничего необычного, просто котенок

2. Нестандартный вид стандартного корги

3. Видно, как холод проникает в квартиру через кухонное окно (вверху) и балконную дверь (внизу)

4. Следы на снегу

5.

Темное пятно на теле собаки появилось оттого, что шерсть в этом месте мокрая

6. Посмотрите, как выглядят спящие летучие мыши

7. Говорят, что кошки живут одновременно в нескольких измерениях. Ну как минимум в двух точно

8. Так выглядит палец, пораженный инфекцией

9. А это тепловое изображение обычной курицы

10. «Смотрите, на этой фотографии видно сонную артерию на моей шее»

11. Спорим, вы не видели тепловое фото зевающей кошки?

12. Самолет Harrier, зависший в воздухе

13. Тепловое изображение воющих волков в Йеллоустоунском парке

14. Это кусочек пиццы

15. «Решил посмотреть, как выглядит кошка в инфракрасных лучах»

16. Тепловое селфи женщины в солнцезащитных очках

17. Посмотрите, как течет теплая и холодная вода из-под крана

18. Котиков много не бывает

19. Вот так выглядят ноги человека, у которого имеются проблемы с кровообращением

20.

Справа — рука человека, который только что покурил. Слева — та же рука, но до этого процесса. Наглядная иллюстрация того, как курение ухудшает кровообращение

21. Если нос у кота холодный, то подушечки лап горячие. Они даже оставляют следы, которые невооруженным глазом не заметить

22. У этой женщины в момент съемки болела поясница

23. На этой фотографии запечатлен момент, когда девушка распыляла дезодорант

24. Ребенок выдувает мыльные пузыри

25. Слева — «дышащая», вентилируемая модель кроссовки, которая позволяет ноге не перегреваться. Справа — обычная кроссовка, которая не пропускает тепло; ноги в такой обуви сильно потеют

У вас не появилось желания срочно купить тепловизор? А может, он у вас уже есть?

Принцип действия тепловизора – технические характеристики

Любой объект излучает электромагнитные волны в очень широком диапазоне частот, в том числе и волны в инфракрасном спектре, так называемое «тепловое излучение». При этом интенсивность теплового излучения напрямую зависит от температуры объекта, и лишь в очень малой степени зависит от условий освещенности в видимом диапазоне. Таким образом, при помощи тепловизионного прибора о любом наблюдаемом объекте может быть собрана и визуализирована дополнительная информация, недоступная человеческому глазу и приборам, Тепловизор – устройство, позволяющее визуализировать картину теплового излучения наблюдаемого объекта. Это открывает ряд уникальных возможностей для разных сфер деятельности: точных измерений, контроля технологических процессов, и конечно – обеспечения безопасности.

Принцип действия современных тепловизоров основан на способности некоторых материалов фиксировать излучение в инфракрасном диапазоне. Посредством оптического прибора, в состав которого входят линзы, изготовленные с применением редких материалов, прозрачных для инфракрасного излучения (таких как германий), тепловое излучение объектов проецируется на матрицу датчиков, чувствительных к инфракрасному излучению. Далее сложные микросхемы считывают информацию с этих датчиков, и генерируют видеосигнал, где разной температуре наблюдаемого объекта соответствует разный цвет изображения. Шкала соответствия цвета точки на изображении к абсолютной температуре наблюдаемого объекта может быть выведена поверх кадра. Также возможно указание температур наиболее горячей и наиболее холодной точки на изображении. В зависимости от модели тепловизоры различаются по величине шага измеряемой температуры. Современные технологии позволяют различать температуру объектов с точностью до 0,05-0,1 К.

 

Многие тепловизионные приборы также оснащены устройствами памяти для записи полученного видеоизображения картины теплового излучения, производительными микропроцессорами, позволяющими осуществлять в режиме реального времени минимальную аналитику полученного в результате сканирования изображения инфракрасного излучения. Довольно часто используется конфигурация совместного использования тепловизора и видеокамеры, что позволяет в общем случае получить изображение объекта в «расширенном» диапазоне объединенных инфракрасного и видимого спектров, а в неблагоприятных условиях (например – отсутствие освещения объекта) наблюдать объект хотя бы в одном из диапазонов. ИК или видимый диапазон могут как накладываться друг на друга, так и транслироваться отдельно. Специальное программное обеспечение позволяет настроить работу тепловизионного комплекса, максимально эффективно скоординировав работу всех входящих в него устройств.

Точность изображения и другие характеристики тепловизора обычно определяются сферой его использования. В научных лабораториях используются более сложные конструкции, имеющие за счет узкой специализации наименьший шаг измеряемой температуры. Для обеспечения безопасности на различных объектах используются модели, фиксирующие тепловое излучение с чуть меньшей точностью, однако работающие на более широком диапазоне частот и с более чем достаточной для эффективного выполнения своих функций точностью. В любом случае, принцип действия тепловизора – измерение и визуализация теплового излучения – востребован во всех сферах жизни современного общества.

Технические характеристики тепловизора

Основными техническими характеристиками тепловизора, на которые обращают внимание специалисты, являются такие параметры, как тип матрицы, фокусное расстояние, чувствительность матрицы, углы обзора и температурный диапазон работы. Конечно, это только основные параметры, существуют и другие.

Так как для каждой модели, исходя из ее назначения, характеристики являются индивидуальными, то подробнее о них вы можете узнать в нашем каталоге. 

 

Принцип работы тепловизора

2 июня 2021

В инженерной практике существует понятия объекта и фона.
Объектом обычно выступают предметы, которые необходимо обнаружить и рассмотреть (человек, автотранспорт, животное и т.п.), фоном является все остальное, не занятое объектом наблюдения, пространство в поле зрения прибора (лес, трава, здания и т.п.)

Действие всех тепловизионных систем основано на фиксировании температурной разницы пары «объект/фон» и на преобразовании полученной информации в изображение, видимое глазом.
Вследствие того, что все тела вокруг нагреты неравномерно, складывается некая картина распределения ИК-излучения.
И чем больше разница интенсивности инфракрасного излучения тел объекта и фона, тем более различимым, то есть контрастным, будет изображение, получаемое тепловизионной камерой.
Современные тепловизионные приборы способны обнаруживать температурный контраст 0.015…0.07 градусов.

В то время как подавляющая часть приборов ночного видения, работающих на основе электронно-оптических преобразователей (ЭОП) или матриц КМОП/ПЗС, улавливают инфракрасное излучение с длиной волны в диапазоне 0,78…1 мкм, что лишь немногим выше чувствительности человеческого глаза, основным рабочим диапазоном тепловизионной аппаратуры являются 3…5,5 мкм (средневолновой ИК-диапазон, или MWIR) и 8…14 мкм (длинноволновой ИК-диапазон, или LWIR).
Именно здесь приземные слои атмосферы прозрачны для ИК-излучения, а излучательная способность наблюдаемых объектов с температурой от -50 до +50ºС максимальна.


Спектральный диапазон и окна прозрачности атмосферы


Тепловизор – электронный наблюдательный прибор, строящий изображение разности температур в наблюдаемой области пространства.

Основой любого тепловизора является болометрическая матрица (сенсор), каждый элемент (пиксель) которой с высокой точностью замеряет температуру.

Достоинство тепловизоров в том, что им не требуются внешние источники освещения – сенсор тепловизора чувствителен к собственному излучению объектов.
Вследствие этого тепловизоры одинаково хорошо работают днем и ночью, в том числе в абсолютной темноте.
Как отмечалось выше, плохие погодные условия (туман, дождь) не создают непреодолимых помех тепловизионному прибору, в то же время делая обычные ночные приборы совершенно бесполезными.

Упрощенно, принцип работы всех тепловизоров описывается следующим алгоритмом:

• Объектив тепловизора формирует на сенсоре температурную карту (или карту разности мощности излучения) всей наблюдаемой в поле зрения области
• Микропроцессор и другие электронные компоненты конструкции считывают данные с матрицы, обрабатывает их и формируют на дисплее прибора изображение, являющееся визуальной интерпретацией этих данных, которое напрямую или через окуляр рассматривает наблюдатель.

В отличие от приборов ночного видения на базе электронно-оптических преобразователей (назовем их аналоговыми), тепловизоры, как и цифровые приборы ночного видения, позволяют реализовать большое количество пользовательских настроек и функций.
Например, регулировка яркости, контраста изображения, изменение цвета изображения, ввод в поле зрения различной информации (текущее время, индикация разряда батарей, пиктограммы активированных режимов и т.п.), дополнительное цифровое увеличение, функция «картинка в картинке» (позволяет в отдельном небольшом «окне» выводить в поле зрения дополнительное изображение объекта целиком или какой-то его части, в том числе увеличенное), временное отключение дисплея (для энергосбережения и маскировки наблюдателя за счет исключения свечения работающего дисплея).

Для фиксации изображения наблюдаемых объектов в тепловизоры могут быть интегрированы видеорекордеры. Можно реализовать такие функции как беспроводная (радиоканал, WI-FI) передача информации (фото, видео) на внешние приемники или удаленное управление прибором (например, с мобильных устройств), интеграция с лазерными дальномерами (с вводом информации от дальномеров в поле зрения прибора), GPS-датчиками (возможность фиксации координат объекта наблюдения) и т. д.

Тепловизионные прицелы по отношению к «аналоговым» ночным прицелам для охоты также имеют ряд отличительных черт.
Прицельная метка в них обычно «цифровая», т.е. изображение метки во время обработки видеосигнала накладывается поверх изображения, наблюдаемого на дисплее, и перемещается электронным образом, что позволяет исключить из состава прицела механические узлы ввода поправок, входящие в состав ночных аналоговых или дневных оптических прицелов и требующие высокой точности изготовления деталей и сборки этих узлов.
Дополнительно это исключает такой эффект как параллакс, т.к. изображение объекта наблюдения и изображение прицельной сетки находятся в одной плоскости – плоскости дисплея. 
В цифровых и тепловизионных прицелах может быть реализовано хранение в памяти большого количества прицельных сеток, имеющих различную конфигурацию и цвет, удобная и быстрая пристрелка с помощью функций «пристрелка одним выстрелом» или «пристрелка в режиме Freeze», функция автоматического ввода поправок при изменении дистанции стрельбы, запоминание координат пристрелки для нескольких оружий, индикация наклона (завала) прицела и многое другое.

__________________________________
по материалам компании PULSAR


Поделиться в соц. сетях:

Тепловизор Flir One. Модификация. Тесты. Сравнение с Seek Thermal. (много фото)

Предыстория
Тепловизор — камера которая получает картинку в виде температурного градиента исследуемой поверхности. В своих обзорах я измерял температуру с помощью тепловизора в виде приставки к смартфону — Seek Thermal. Но тепловизор мне не принадлежал и я решил выбрать свой собственный, а арендуемый отдать владельцу. Данная статья будет состоять из описания и сравнения функций двух имеющихся у меня тепловизоров.

Выбор среди дешёвых тепловизоров небольшой. В пределах $200-250 редко когда можно найти варианты полноценных устройств в Б\У варианте, но есть упрощённые тепловизоры — приставки к смартфонам (к Android и iPhone). Известные мне я вывел в таблицу.

Как видите, в таблице расположились только продукты молодой американской компании Seek Thermal Inc и умудрённой опытом известной американской компании FLIR Systems.

Выбор пал на FLIR One for Android потому что:
— это же FLIR! (FLIR, это как FLUKE, только FLIR)
— Seek thermal Compact уже есть, хочу сравнить
— FLIR One имеет меньшее разрешение, но снимки дополняются второй встроенной камерой

Ценообразование. В Amazon на FLIR One for Android и на SEEK thermal Compact цена стоит на отметке — $250, но в течении месяца может варьироваться от $220 до $260 (это не учитывая Б\У варианты). Однажды видел SEEK thermal Compact за $196.97.

/Далее по тексту Seek thermal Compact = Seek. FLIR One for Android = FLIR/

Отличия этих тепловизоров в двух словах
— Seek мелкий, FLIR габаритнее
— У Seek чуть выше разрешение матрицы, у FLIR это значение официально неизвестно (вероятно 160 x 120)
— Seek выдаёт термо картинку, FLIR смешивает картинку из двух камер (термо и обычной)
— Seek питается от смартфона, FLIR имеет свой аккумулятор

Покупка и доставкаПокупал на Amazon 17 июля. Платил кредиткой. На адрес компании-посредника посылка была доставлена 19 июля. 28 июля я оплатил налог при прохождении украинской таможни (так как стоимость выше 150 euro). И уже 5 августа получил. Посылка не помялась, упаковка от Amazon не вскрывалась.


Комплектация богатая. Внутри, судя по картинке, меня ждёт Samsung Galaxy S6. Производитель положил в комплект к тепловизору:
— резиновый защитный чехол
— две резиновые наклейки — демпферы
— фирменный кабель для подзарядки
— два micro USB переходника для разворота устройства относительно смартфона
— длинный поясок для крепления защитного чехла на шее

Сам FLIR One имеет пластиковый корпус и весит не больше зажигалки. При подключении к смартфону держится уверенно, хоть длинный micro USB разъём и создаёт приличный рычаг. Я не стал использовать комплектные накладки — демпферы. Толщина резины больше зазора между устройствами и USB уже не так надёжно вставляется. И с накладками не получается использовать комплектные USB переходники.


В сравнении с Seek


Подробные функции и спецификации

Модель: FLIR ONE Android
диапазон измерения: -20° to 120°C
работает при температурах: 0°C to 35°C
масса ~78 grams
габариты (L × W × H) 78 x 26 x 18 mm
аккумулятор: 350 mAh Li-Ion
камера: VGA (для смешивания с тепловой камерой)
чувствительность: 0.1° C
подзарядка: через micro-USB током 1A
Сертификация: FCC, CE, RoHS, CAN ICES-3 (B)/NMB-3(B), UL
Страничка на сайте производителя: www.flir.com/flirone/android/#fullfeatures
Описание (PDF): www.flir.com/uploadedFiles/FLIR_ONE/Resources/FLIR-ONE-User-Guide-Android.pdf

Совместимость
Для работы с Flir One нужна ОС Android не ниже 4.4.2 и OTG USB порт (для Apple модификации — порт lighting). Можно ознакомиться со списком поддерживаемых устройств: www.flir.com/flirone/android/#androidCompatibility

Несовместимых устройств мало и список немного странный. Смущает «Lenovo Xperia Z» и проблемы с LG G3 (4.4.2). Проверил на LG G2 (5.0.2), LG G3 (6.0), LG G4 (6.0.1) – всё работает.

Последовательность действий
— заряжаем устройство
— вставляем тепловизор в micro USB порт смартфона
— включаем тепловизор кнопкой питания
— запускаем одноимённую программу

Программное обеспечение (сравнение)

У FLIR в программе отображается уровень заряда устройства. В программе можно:
— выбрать тип съёмки (Photo \ Video \ Panorama \ Timelapse)
— изменить цветовую гамму
— включить вспышку в качестве подсветки
— включить задержку съёмки на 3 или 10 секунд
— указать, что тепловизор перевёрнут как фронтальный
— выбрать «выделять цветом только горячие точки»
— выбрать тип поверхности измеряемого материала (матовый \ немного матовый \ немного глянцевый \ глянцевый)
— сохранить GPS координаты в снимке
— включить \ выключить автоматическую калибровку


Фотографии сохраняются в формате *.jpg с автоматическим названием вида «flir_20160809T110750.jpg». Разрешение фото (4:3) 640×480, а после обработки в редакторе FLIR Tools — (4:3) 449×336.

Но это ещё не всё! Так как FLIR поддерживает часы на Android Wear, то при запуске часы предлагают управлять удалённо.

Но и это только цветочки. FLIR One в фото сохраняет много всего (данные о измерениях, фото в видимом диапазоне). И программа под названием «FLIR Tools» (под Android, iOS, MacOS, Windows) умеет с полученным фото делать следующее:

— вытащить «только фотографию» или «только термоснимок»
— изменить прозрачность и алгоритм смешивания фото с термоснимком
— заменить цветовую палитру
— наложить на фото большое количество точек, окружностей и прямоугольников, внутри которых будут отображаться max\min значения температур.
— конвертация выбранных файлов в PDF
— отправить выбранные файлы по почте \ Box \ Dropbox \ FTP \ средствами Android
— показать на карте GPS координаты из снимка
— выдать всю информацию по снимку


Use case
Тепловизор даётся Гордому Фримену, который идёт в самый центр эксперимента, делает панорамное фото и сразу выкладывает в Dropbox. В лаборатории учёные получают фото и уже сами выбирают гамму, устанавливают метки и изучают области температур.

Разрешение и чувствительность

Я считал, что разрешение у тепловизора — самый главный параметр. Оказалось, что это не так. FLIR с его 160 x 120 демонстрирует контрастные снимки при разнице температур всего в один градус. А у Seek матрица сильно «шумит» и показывает контрастную картинку, но если разница температур составляет не менее пяти градусов.

Фокусировка

Вот этот параметр довольно интересен, а в некоторых случаях и критичен. Дело в том, что термоснимки могут быть чёткие и контрастные, а могут демонстрировать лишь «цветные облака». Для фокусировки нужна оптика, которая прозрачна в ИК диапазоне. Оптика дорогая, так как создаётся из специальных материалов, таких как селенид цинка (ZnSe). Оба обозреваемых тепловизора уже имеют линзы с фиксированным фокусным расстоянием.

Углы обзора

У FLIR углы обзора чуть шире, чем у Seek. Я использовал фокусировку на лист А4 и линейку для определения расстояния до бумаги. По очень приблизительным расчётам углы обзора равны 40° для FLIR и 33° для Seek.

Отзывчивость и частота кадров

У FLIR скорость обновления картинки примерно 10 кадров в секунду, задержка около 0.5 секунды. Примерно раз в 30 секунд картинка замирает (устройство калибруется, это можно отключить).

Отзывчивость у Seek хорошая. Скорость обновления картинки примерно 10 FPS, но время на подбор палитры для «рассеивания тумана» может достигать пяти секунд. Задержка небольшая, но калибровка может влиять на обновление картинки задерживая вывод на 1-5 секунд. Слышно как устройство постоянно негромко щёлкает затвором каждые пять секунд.

Измерения

Тепловизоры в действии

Если не задаваться целю измерять температуру, то редко когда тепловизоры могут показать что-то интересное. Вот такой у нас вид с балкона.

слева FLIR | Seek справа

Фотография в помещении. Контрастность невысокая и можно лишь сравнить «информативность» снимков.

слева FLIR | Seek справа

Вот так выглядит натюрморт из различных материалов комнатной температуры. Перед нами металлические предметы, резинка, канифоль, пластик, фольга, слива. (металл и фольга отражают тепло окружающих предметов и выделяются на снимках)

слева FLIR | Seek справа

Эти фотографии лишь подтверждают, что тепловизор не функционален в повседневной жизни. Покемонов не ищет, ну разве что фото еды и селфи должны неплохо получаться. Правда, есть и удачные термоснимки.



Если использовать по прямому назначению, то информативность снимков увеличивается.


Точность и сравнение с другими методами измерения На банкет приглашены: термопара, пирометр, градусник, Seek, FLIR.
Начнём с малого — с себя. Измеряем палец как эталон температуры.

Переходим к микроскопии. Нагреваем лампочку размерами 5х3 мм.


Тут разница между различными видами измерения предстаёт во всей красе. Тепловизоры видят не просто нагретое стекло, но и тепловое пятно источника внутри колбы. А пирометр измеряет слишком большую область, так что среднее значение гораздо ниже остальных.

Ну и границы измерений — кратко.

влияние поверхности на тепловую картину


Для демонстрации были взяты четыре металических крышки. Одна обработана наждачной бумагой, вторая влажная, на третью нанесены два различных лака, четвёртая осталась без изменений. Все крышки нагревались и охлаждались одинаково.

На графике можно увидеть как поверхность материала влияет на показания тепловизора.

малые величины

Я хотел показать использование тепловизоров для поиска незаметных глазу вещей. К сожалению, Seek не способен передать небольшие девиации температур, так что тут он аутсайдер.

Тепловой отпечаток от горячей чашки

Отпечаток рук на рабочем столе

«Он не мог далеко уйти, мышка ещё тёплая!» Тут можно увидеть, что Seek демонстрирует неплохой результат. Дело в том, что это фото сделано с нескольких попыток, а картинка контрастна из-за горячего монитора.

Прозрачные материалы

Я постарался показать как пропускают тепло некоторые прозрачные и глянцевые материалы. Для этих целей я погрузился в миниатюрный мир, который освещает маленькая лампочка (так я отгородился от паразитных тепловых засветок).


монета перекрытие | монета отражение

фольга перекрытие | фольга отражение

стекло перекрытие | стекло отражение

бумага перекрытие | прозрачный PET пластик перекрытие

полиэтилен перекрытие | полиэтилен (8 слоев) перекрытие

покупка дополнительной линзы (макросъёмка)
Расскажу про модификацию для фокусировки на небольшом расстоянии. Как я уже говорил в абзаце «фокусировка», для этих целей нужны линзы из определённых материалов — германия, кремния, селенида цинка и прочих. Оптику ZnSe используют для фокусировки лазера и продают во многих местах, имеется выбор в диаметре, фокусном расстоянии и цене. Главным в ценообразовании является производитель — Китай или США. Китайские дешевле раза в полтора, но некоторые продавцы пишут «если ваш лазер больше 100W – берите американские». И я решил, что у меня лазер больше 100W, взял дорогую линзу. Я хотел продемонстрировать максимум и получить самые чёткие и контрастные фотографии. Возможно, китайские линзы будут не хуже в этом плане, но это уже проверять вам.

Я за US $26.50 прикупил 20mm diameter ZnSe Lens with 50.8mm/2″ у продавца с хорошим выбором линз и отличными отзывами. Доставка была быстрой, упаковано от души.

Сразу после распаковки я состряпал универсальное крепление для обоих тепловизоров. Это заняло пять минут и не претендует на повседневное использование, но для тестов сойдёт.
Если корпус Seek удобен для установки дополнительных линз, то с FLIR пришлось повозиться. Я скотчем заклеил вторую камеру (программное отключение не предусмотрено), а кусок резины пришлось вырезать фигурно, иначе насадка соскакивает с обтекаемого корпуса.

Вот тут оба тепловизора раскрыли свои возможности и показали на что способны. Seek хоть и имеет меньший угол обзора, но высокое разрешение матрицы помогает получить детальные снимки. Но всё ещё при условии, что разница температур выше 3-5 градусов. У FLIR чуть больше угол обзора, а чувствительная матрица способна иногда различить SMD элементы и без дополнительной линзы. С линзой картинка чёткая и ясная. Для получения чуть контрастного фото схему можно даже не включать. Немного мешают шумы от закрытой скотчем камеры, но через FLIR Tools можно выбросить эту информацию.

FLIR до | FLIR после

Seek до | Seek после

Сопоставление трёх фотографий. На центральной я отметил масштаб.

По результатам тестов скажу что с линзой получить читаемую тепловую картину можно, но я не могу сказать что эта информация будет вами воспринята однозначно. Наличие тепловизора ещё не гарантирует вам нахождения неисправности. Горячий элемент или широкая медная шина могут засветить изучаемые элементы даже на противоположной части платы. В пример приведу плату одного контроллера (приёмник зарядного стандарта Qi).

Как вы думаете, какие элементы будут самыми горячими на плате? Ответ под спойлером.

Ответ


Горячими являются три конденсатора вверху. Если бы плата была неисправна, то я бы заподозрил их в первую очередь. Но они являются частью LC контура принимающего до 5W энергии, так что без понимания работы схемы термоснимки не очень «читаемы».

Снимаем видео Я решил понаблюдать за остыванием кусочка бумаги смоченной в горячей воде. Положил две бумажки на крышку, одну из них намочил. Никакой особой цели не преследовал, только хотел получить какое-то действие в течении всей съёмки.

Заряда аккумулятора хватило на 40 минут, после чего я получил видеоролик на 4ГБ.

Запись ведётся со следующими параметрами.

Name: flir_20160818T215039.mp4
Format: MPEG-4 Version 2
Duration: 36mn 12s
Overall bit rate: 15.8 Mbps

Video
Format: AVC [email protected]
Bit rate: 15.7 Mbps
Width: 640 pixels
Height: 480 pixels
Display aspect ratio: 4:3
Frame rate: 8.639 fps

Audio
Format: AAC LC
Nominal bit rate: 96.0 Kbps
Channel(s): 1 channel
Sampling rate: 44.1 Khz

Для уменьшения продолжительности видео (и размера файла) есть возможность настроить запись в формате Time-lapse, в котором настраивается периоды и длительность записи.

переметры видео с помощью ПО от Seek …

Name: thermalVideo_1471607264878.mp4
Duration: 41mn 31s
Video
Format: MPEG-4 Version 10
Bit rate: 0.8 Mbps
Width: 1280 pixels
Height: 720 pixels
Display aspect ratio: 16:9
Audio
Format: AAC
Nominal bit rate: 65.0 Kbps
Channel(s): 1 channel
Sampling rate: 44.1 Khz
Формат видео

Потребление и автономностьЯ решил проверить время автономной работы путём записи видео. От начала записи и до отключения прошло 39 минут. За это время FLIR разрядился с 98 до 2% и выключился. Смартфон разрядился на 19% (аккумулятор на 3000 mAh). Сам производитель намекает, что можно заряжать тепловизор и во время использования, потребление при этом составит 0.61 A (в выключенном состоянии FLIR заряжается током всего 0.45A).

Для примера, запись видео с помощью ПО от Seek за эти же 40 минут разрядила смартфон на 26%, а смартфон буквально раскалился. Видео заняло всего 274 МБ места, но оказалось полностью непригодным для просмотра. Редкие цветные точки на чёрном фоне на тепловую картину не похожи.

Стоит отметить, что у FLIR ёмкость в процентах определяется с погрешностью. У заряженного устройства ПО в течении 10 секунд уменьшило заряд с 100% до 92%. А полностью разряженному устройству приписало целых 20%, после чего связь с FLIR пропала.

После полного разряда я поставил тепловизор на подзарядку. Производителем заявлен аккумулятор на 350 mAh (около 1.3 Wh). Через 25 минут заряда устройство получило 0.8 Wh (61% заряда), после чего ток потребления уменьшился с 0.45A до 0.07A. На третьем часу подзарядки в сторону тепловизора ушло 1.8 Wh и я прекратил заряд — это похоже на бесконечный процесс. Могу предположить, что полутора часов будет достаточно для полного заряда.

После продолжительной эксплуатации у меня появилась привычка подзаряжать тепловизор перед каждой фотосессией. Сложно запомнить сколько заряда оставалось в прошлый раз, а погрешность в определении заряда запутывает ещё больше.

Что в итоге Я хотел показать что вас ожидает, если у вас появится надобность в тепловизоре при минимальных вложениях. Конечно, этот аппарат вам не заменит других методов измерения, но он вам поможет составить (в прямом смысле) общую картину происходящего.
Но есть и нюансы:

— нужно понимать, что излучение тепла у различных материалов сильно отличается. И даже два одинаковых металлических предмета одинаковой температуры будут сильно отличаться на фото тепловизора, если один из них будет, к примеру, влажный.

— не забываем про способность некоторых материалов \ покрытий отражать тепло. Так что холодная металлическая поверхность с полосами краски через тепловизор может быть видна как горячая поверхность (отражает вас горячего) с холодными полосами.

— стекло, прозрачный пластик, полиэтилен (частично) — непрозрачны для тепловизора! К примеру, мощные светодиодные лампочки выглядят холодными (пластиковый колпак не нагревается), но маломощные газоразрядные — горячими (нагревается стеклянная колба).

Недостатки

У Seek претензии к ПО. Если ранее у них были глупые ошибки уровня «на сохранённом фото метки показаний смещаются относительно реальных измерений». То сейчас программа лишь изредка вылетает. И требование логина выглядит нелепо. После FLIR у Seek начал раздражать цветной фоновый шум, хотя раньше я его даже не замечал.

У FLIR хотелось бы видеть на экране не просто крестик измерения по центру, а автоматический поиск max \ min значений температуры, как у Seek. И аккумулятора хватает всего на одну — две сессии. Ещё резиновый чехол не внушает доверия. Прикрыть им оптику — самое то, но от песка или влаги не защитит.

Области применения Seek thermal Compact

— поиск явного источника тепла \ холода на большой территории (лес, склад, тоннель)
— мгновенное определение min \ max значений температур
— изучение явного нагрева крупных элементов электрической схемы
— изучение нагрева SMD элементов при наличии линзы (хорошее разрешение, средняя чувствительность, малый угол обзора)

Области применения FLIR One for Android

— поиск источника тепла \ холода на большой территории (лес, склад, тоннель)
— определение наличия скрытых источников тепла \ холода (труба или проводка в стене)
— отображение небольшой разницы температур порядка 0.5 градуса (тепловой отпечаток пальцев на кодовом замке)
— изучение нагрева крупных элементов электрической схемы
— изучение нагрева SMD элементов при наличии линзы (среднее разрешение, отличная чувствительность, большой угол обзора)
— длительное наблюдение за тепловыми изменениями с помощью функции time-lapse
— формирование отчёта (в программе Flir Tools) с указанием точек и областей с min \ max значениями температуры

Если вам мало, то некоторые исследования и сравнения есть вот на этом форуме

Был рад помочь, разъяснить, показать. У меня всё.

Как стать невидимым для тепловизора. Мужчинам на заметку. | Щит и Меч

Друзья, что такое тепловизор и принцип его работы мы не будем сегодня рассматривать – для этого нужна отдельная статья. Сегодня мы поговорим о том, как от него скрыться, т.е. стать абсолютно для него невидимым.

В мирной жизни конечно нам это особенно то и не нужно. Но как говорится «хочешь мира – готовься к войне». Кто его знает, быть может придется уходить в лес, партизанить. И чтобы не стать легкой добычей снайперов или беспилотников следует знать некоторые вещи.

фото с тепловизора

фото с тепловизора

Альтернативные варианты

Когда я искал материал для этой статьи то столкнулся с тем что информации на эту тему в интернете практически нет. Нашел только нескольких блогеров которые с помощью своих портативных тепловизоров пытались проводить различные эксперименты.

Одни из них американец. Тот придумал сшить плац-накидку из утеплителя, который используется в строительстве – такой тонкий гибкий материал покрытый с одной стороны фольгой

Другой блогер экспериментировал с теплоизоляционной пленкой которую используют спасатели. Ее еще называют «космическая пленка». От тепловизора пленка скрывает отлично, но ненадолго. Через пару минут на ней начинают проявляться тепловые следы от тела.

Вот собственно и все что я нашел. Но я решил не останавливаться на этом и решил порыться на зарубежных форумах. И вот что я обнаружил.

Проще некуда

Оказывается, есть надежный и недорогой способ как укрыться от тепловизора и все его прекрасно знают – это костюм Гилли (у нас его называют кикимора или леший). Его используют снайпера чтобы скрыться на местности.

Вот он.

снайпер в костюме Гилли

снайпер в костюме Гилли

Почему он работает? Дело в том, что при использовании любого теплоизоляционного материала вы столкнетесь с тем что через время в местах соприкосновения с телом будет проявляться тепловой след. Материал будет впитывать от тела тепло, и вы будете видны на общем нейтральном фоне.

А у костюма Гилли как мы знаем помимо основы есть еще так называемая маскировочная мишура, которая крепится к основному материалу. Вот эта мишура и будет скрывать вас от тепловизора, так как с основой соприкасаются только нижние элементы маскхалата. Верхние же остаются нейтральными по температуре.

Фото с тепловизора. Слева – человек в обычной одежде, справа – в костюме Гилли.

фото с тепловизора

фото с тепловизора

Где используются тепловизоры

Сегодня наш вероятный противник может использовать тепловизоры на беспилотниках, дронах, боевых вертолетах. Так же их могут использовать снайпера. Самые мощные ставятся на вертолеты – отдельные виды способны видеть даже через кирпичную кладку.

Но здесь есть одна особенность: работают они в двух режимах – в общем (слабый) и узконаправленном (мощный). Когда идет поиск цели, то используется общий режим. И только когда цель будет найдена переходят на узконаправленный. Если быть аккуратным и вести себя осторожно, то в костюме Гилли на общем режиме вас не обнаружат.

Эти ребята не были подписаны на мой канал. Видео расстрела лагеря боевиков с вертолета Апачи в Афганистане.

Надеюсь эта статья была полезной для вас. Ставьте лайки и подписывайтесь на канал. Впереди еще очень много интересного.

Как работают тепловизоры?

Тепловизор – это бесконтактное устройство, которое улавливает инфракрасную энергию (тепло) и преобразует ее в визуальное изображение. Давайте погрузимся в науку о тепловизионных камерах и невидимом мире тепла, который они позволяют нам видеть.


Как работают тепловизионные камеры?

Обнаружение инфракрасных волн, невидимого света

Первое, что нужно знать о тепловизионных камерах, – они работают не так, как обычные камеры.Обычные камеры дневного света и человеческий глаз работают по одному и тому же основному принципу: энергия видимого света попадает во что-то, отражается от него, детектор принимает отраженный свет и затем превращает его в изображение.

Тепловизоры делают снимки от тепла, а не от видимого света. Тепло (также называемое инфракрасной или тепловой энергией) и свет являются частями электромагнитного спектра, но камера, которая может обнаруживать видимый свет, не видит тепловую энергию, и наоборот. Тепловизионные камеры фиксируют инфракрасную энергию и используют данные для создания изображений через цифровые или аналоговые видеовыходы.


Крейг Билс объясняет электромагнитный спектр в Invisible Labs.

Внутри камеры

Тепловизор состоит из объектива, термодатчика, электроники обработки и механического корпуса. Объектив фокусирует инфракрасную энергию на датчике. Датчик может иметь различные конфигурации пикселей от 80 × 60 до 1280 × 1024 пикселей или более.Это разрешение камеры.

Эти разрешения являются низкими по сравнению с устройствами формирования изображений в видимом свете, поскольку тепловые детекторы должны воспринимать энергию, имеющую гораздо большую длину волны, чем видимый свет, что требует, чтобы каждый элемент датчика был значительно больше. В результате тепловизионная камера обычно имеет гораздо более низкое разрешение (меньше пикселей), чем видимые датчики того же механического размера.

  • Важные характеристики, которые следует учитывать при выборе тепловизора, включают разрешение, диапазон, поле зрения, фокус, тепловую чувствительность и спектральный диапазон.Нажмите, чтобы узнать больше.
Какие тепловизионные камеры могут обнаруживать?

Тепло, воспринимаемое инфракрасной камерой, можно очень точно измерить, что позволяет использовать его в самых разных областях. Тепловизор FLIR может обнаруживать крошечные различия в температуре – всего 0,01 ° C – и отображать их в виде оттенков серого или с различными цветовыми палитрами.

То же изображение с разницей в температуре, отображаемое в палитрах «железный лук» и «Раскаленный добела».

Все, с чем мы сталкиваемся в повседневной жизни, испускает тепловую энергию – даже лед. Чем горячее что-то, тем больше тепловой энергии оно излучает. Эта излучаемая тепловая энергия называется «тепловой сигнатурой». Когда два объекта рядом друг с другом имеют даже слегка разные тепловые сигнатуры, они довольно четко видны тепловому датчику независимо от условий освещения. Это позволяет тепловизионным камерам видеть в полной темноте или в задымленном помещении.

  • Тепловизоры могут видеть многое, чего не видят наши глаза или обычные камеры, но могут быть заблокированы некоторыми неожиданными материалами.Нажмите, чтобы узнать больше.
Для чего используются тепловизоры?

Часто путают тепловизионную технологию и технологию ночного видения, но каждая из них имеет свои уникальные особенности и сильные стороны.

Возможности использования тепловизионных камер практически безграничны. Первоначально разработанные для наблюдения и военных операций, тепловизионные камеры в настоящее время широко используются для обследования зданий (влажность, изоляция, кровля и т. Д.)), пожаротушение, автономные транспортные средства и автоматическое торможение, проверка температуры кожи, промышленные инспекции, научные исследования и многое другое.

Как бы вы использовали тепловизор? Оставьте комментарий ниже, чтобы сообщить нам об этом!

Этот фотограф снимает портреты с помощью тепловизора | Наука

«Алексис» © 2013 Линда Альтервитц

Несколько лет назад Линда Альтервитц заметила, что ее муж смотрит что-то интересное по телевизору.Художник и фотограф, она ранее работала с рентгеновскими лучами, МРТ и другими медицинскими методами, чтобы выявить визуализации, невидимые невооруженным глазом, и она увидела интригующее изображение на экране во время эпизода Cops .

«Вертолет преследовал бегущего человека в кромешной тьме ночи, и эта тепловизионная камера показала удивительные силуэты», – говорит она. «Я увидел это, и моей первой мыслью было:« Как мне получить одну из этих камер? »»

Художница Линда Альтервитц использует камеру, которая улавливает лучистое тепло вместо света, обнаруживая скрытые тепловые сигнатуры в повседневных сценах.Вверху: «Пол» © 2013 Линда Альтервитц

Когда она рассмотрела эту идею, она обнаружила, что термографические камеры профессионального качества, которые чаще всего используются в военных, полицейских и медицинских целях, стоят десятки тысяч долларов. Но когда она связалась с компанией Sierra Pacific Innovations в своем родном городе Лас-Вегасе, которая производила эти типы камер, они были готовы одолжить ей одну для художественных целей.

«Гилберт», © 2013 Линда Альтервитц

За прошедшие годы в рамках своего проекта «Тепловизор» Альтервитц использовала тепловизионные камеры для фотографирования семьи, друзей, незнакомцев и даже собак как в черно-белом, так и в цветном режиме.«По сути, это камера с датчиком, который улавливает тепловое излучение, а не свет», – говорит она. «Самое интересное в этом – это процесс экспериментирования, потому что никогда не знаешь, какие эффекты ты собираешься произвести».

Иногда она выходит в людные общественные места, чтобы снимать портреты незнакомцев, не всегда имея представление об используемых ею технологиях. «Тепловизоры выглядят как старые кинокамеры – большие и громоздкие, и вы держите их на плече», – говорит она. «Это действительно здорово для меня, потому что многие люди не знают, что я делаю с этим, они думают, что я снимаю фильмы.”

«Cathe», © 2013 Линда Альтервитц

В своей серии «Core», снятой дома, испытуемые Альтервитц поднимали свои рубашки или иным образом обнажали свои тела, чтобы камера могла уловить неожиданные тепловые сигнатуры их кровеносных сосудов. «Мой сын был в гидромассажной ванне, и он вышел, и это выглядело так, как будто его кровеносная система была в огне», – говорит она, описывая изображение вверху. «Похоже, ветви деревьев взбираются по его телу».

«Рубин с водяными пятнами» © 2013 Линда Альтервитц

Альтервитц изначально решила снимать серию «Собачий», потому что ее собака Руби «действительно хорошая модель, и она всегда доступна.«Когда она сделала снимок выше,« Руби только что закончила пить, и на ее лице были пятна от воды, которые можно было увидеть только через линзу тепловизора », – объясняет она. «Итак, мы видим холодные пятна воды на ее лице по сравнению с ее теплой температурой тела».

Когда она застрелила собаку друга, голова которой высовывалась из окна машины, наверху, Альтервитц обнаружила, что тепловое излучение полностью блокируется стеклом, поэтому на снимке показан красный хот-дог, отрезанный от холодного стеклянного окна.

«Автопортрет художника», © 2013 Линда Альтервитц

Однажды Альтервитц решил использовать камеру, чтобы сделать автопортрет. «Мне сделали лицевую процедуру, и мое лицо было опухшим и воспаленным, и у меня была с собой камера», – говорит она. «Поэтому я попросила мужа сфотографировать весь исходящий от него жар и воспаление».

Она постоянно ищет скрытые тепловые изображения, которые она может снимать с помощью камер. Затем она хочет сфотографировать людей, делающих татуировки, которые, как она надеется, выявят крошечные точки воспаления в местах прокола кожи иглой.

«Через некоторое время я понял, что это действительно другой взгляд на мир. Мы привыкли видеть в свете, но это всего лишь один из способов передать визуальную информацию, – говорит Альтервитц. «Мой мозг полностью сосредоточен на жаре и холоде – временами мне даже снилось, что тепло».

Фотографов Фотография Изобразительное искусство

Рекомендованные видео

Как работает тепловидение? Ночное видение и сквозь стены

Как работает тепловизор wo rk?

Тепловизионное изображение позволяет также увидеть тепло, исходящее от объекта.Тепловизионные камеры более или менее регистрируют температуру различных объектов в кадре, а затем присваивают каждой температуре оттенок цвета, что позволяет увидеть, сколько тепла они излучают по сравнению с объектами вокруг.

Тепловизионные камеры определяют температуру, распознавая и улавливая различные уровни инфракрасного света. Этот свет невидим невооруженным глазом, но может ощущаться как тепло, если интенсивность достаточно высока. Все объекты излучают инфракрасное излучение, и это один из способов передачи тепла.Чем горячее объект, тем больше инфракрасного излучения он производит. Тепловизионные камеры могут видеть это излучение и преобразовывать его в изображение, которое мы затем можем видеть своими глазами.

Тепловизионная камера имеет внутренние измерительные устройства, которые улавливают инфракрасное излучение, называемые микроболометрами, и каждый пиксель имеет по одному. Оттуда микроболометр записывает температуру, а затем присваивает этому пикселю соответствующий цвет, который затем отображает результаты на экране камеры.

Откуда появилась тепловизионная камера?

Неясно происхождение тепловидения.Существует множество свидетельств о тепловидении под другими именами с 1800-х годов, но ни одного подтвержденного изобретателя нет. Тепловизионные камеры, используемые сегодня, основаны на технологии, изначально разработанной для военных. В 1929 году венгерский физик Калман Тиханьи изобрел в Великобритании чувствительную к инфракрасному излучению (ночного видения) электронную телевизионную камеру для противовоздушной обороны. Первыми разработанными американскими термографическими камерами были инфракрасные линейные сканеры. Тепловизор в его нынешнем виде был первоначально разработан для использования в военных целях во время Корейской войны

Где мы используем тепловидение?

Тепловизионные камеры перекочевали в другие области и нашли множество применений.

Электротехническое обслуживание тепловизоров широко используется. Например, специалисты по линиям электропередач используют тепловизионное изображение для определения местоположения и точного определения соединений и деталей, которые подвержены риску перегрева, поскольку они уже выделяют больше тепла, чем более прочные секции. Они также могут помочь обнаружить слабые соединения или устройства, которые начинают выходить из строя.

Сантехники используют тепловизоры для проверки мест возможных утечек, в основном через стены и трубы. Поскольку устройства можно использовать на расстоянии, они идеально подходят для обнаружения потенциальных проблем в оборудовании, которое либо труднодоступно, либо может иным образом создавать проблемы безопасности для рабочих.

Техники-механики и строители, работающие с теплоизоляцией, используют визуализацию для быстрого выявления утечек, что важно для поддержания эффективного регулирования температуры в здании. С первого взгляда они могут проанализировать структуру здания и выявить неисправности. Потери тепла через стены, оборудование HVAC, двери и окна – распространенные проблемы с тепловыми характеристиками, которые легко обнаруживаются тепловизором.

Борьба с животными и вредителями – это область, которая имеет удивительное количество применений для тепловизоров.Они могут помочь обнаружить вредителей или животных на темных участках крыши, не взбираясь на них, и могут обнаружить потенциальную активность термитов. Кроме того, они обычно используются для более простого проведения обследований дикой природы абсолютно неинвазивным и ненавязчивым образом.

Транспортная навигация получает значительные преимущества от тепловидения, особенно при поездках в ночное время. Например, морское судоходство использует его для четкого наблюдения за другими судами, людьми и препятствиями в ночное время в открытом море.В последние годы в автомобили начали включать инфракрасные камеры, чтобы предупреждать водителей о людях или животных за пределами уличных фонарей или их света фар.

Здравоохранение и медицина также имеют практическое применение, например, для определения лихорадки и температурных аномалий. Это оказалось особенно важным в аэропортах, где эти тепловизионные камеры могут быстро и точно сканировать всех прибывающих или уходящих пассажиров на предмет более высоких температур, что было критически важно во время недавних вспышек таких заболеваний, как атипичная пневмония и лихорадка Эбола.Кроме того, было доказано, что тепловизоры помогают диагностировать ряд заболеваний, связанных с шеей, спиной и конечностями, а также проблемы с кровообращением.

Пожарные используют тепловизоры, чтобы видеть сквозь дым, особенно в спасательных операциях, когда они ищут людей в затемненной и опасной среде. Они также используют тепловизионные камеры для быстрого определения локальных пожаров, чтобы они могли вмешаться до того, как они распространятся.

Полиция и правоохранительные органы включают тепловизоры в свое оборудование для наблюдения, которое используется для обнаружения подозреваемых, особенно в ночное время, а также для расследования мест преступлений, а также для поисково-спасательных операций.Они превосходят приборы ночного видения, так как не требуют окружающего освещения и не подвержены влиянию яркого света, что очень важно для тактических миссий

Наука и исследования, несомненно, являются областями, которые получают значительные выгоды от использования тепловизоров. , для точной и точной визуализации тепловых узоров, например темной стороны луны.

Другие области применения тепловизионных камер включают системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, обнаружение плесени, обеспечение качества в таких процессах, как производство стекла и многое другое.

Экономия денег – это то, чего вы не обязательно ожидаете от тепловизора, но если подумать обо всем, на что он способен, это определенно имеет смысл. После первоначальных затрат на покупку устройства они, несомненно, могут сэкономить вашему бизнесу или дому тысячи долларов или более на потенциальных расходах на техническое обслуживание и ремонт, которые могут возникнуть, если неисправности, утечки или слабые места не были обнаружены ранее.

Однако важно понимать, что, хотя тепловидение имеет все эти приложения, часто лучше использовать дополнительные инструменты или инструменты, когда это необходимо, чтобы подтвердить то, что вы видите.Кроме того, стоит отметить, что тепловизионные камеры не могут видеть стены и объекты с по , а улавливают только то, что от них отражается.

Выбор и покупка высококачественного тепловизора

Крайне важно использовать высококачественный продукт, чтобы обеспечить обнаружение и запись точных измерений. Большая разница между различными типами тепловизоров заключается в разрешении и четкости изображений, которые они предоставляют.

Здесь, в Pyrosales, мы с гордостью предлагаем широкий ассортимент тепловизионных камер , подходящих для всех видов применения, будь то профессионалы или любители. Наш набор тепловизоров высшего класса произведен Testo, всемирно активной высокотехнологичной компанией, обладающей опытом в инновационных измерительных решениях, которые гарантированно удовлетворят ваши потребности.

Тепловидение – это впечатляющий и компактный метод определения, измерения и визуализации тепловых образований, особенно в средах с недостатком видимого света.Имея эффективную и высококачественную тепловизионную камеру, мы предлагаем широкий спектр приложений, от промышленности до здравоохранения, исследований и науки и многое другое.

Что такое тепловизионная камера? Как это работает?

Что такое тепловизор?
Опубликовано 19 июля 2019 г.

Тепловизионная камера захватывает и создает изображение объекта с помощью инфракрасного излучения, испускаемого объектом, в процессе, который называется тепловизором.Созданное изображение представляет температуру объекта. Технология, лежащая в основе тепловизионных камер, была впервые разработана для военных. Однако изобретение тепловизора связано с историей термографии, которая началась в 1960 году сэром Уильямом Гершелем, астронавтом, который открыл инфракрасный свет.

В 1860 году американский астроном Сэмюэл Пирпонт Лэнгли изобрел болометр – устройство, измеряющее инфракрасное или тепловое излучение. А в 1929 году венгерский физик Калман Тиханьи изобрел чувствительную к инфракрасному излучению электронную телевизионную камеру, которая могла снимать тепловые изображения.

Как инфракрасное излучение, так и видимый свет являются частью электромагнитного спектра, но, в отличие от видимого света, инфракрасное излучение не может восприниматься человеческими глазами напрямую. Это объясняет, почему на тепловизионную камеру не влияет свет, и она может дать четкое изображение объекта даже в темноте.

Тепловидение – это преобразование инфракрасного света в электрические сигналы и создание изображения с использованием этой информации.

В то время эта технология была революционной, но сегодня она широко используется.Но как этим устройствам удается захватывать эту невидимую визуальную информацию? Давай проверим.

Как работают тепловизоры?

Сегодня общепринятым стандартом для тепловизоров является отображение более теплых объектов желто-оранжевого оттенка, которые становятся ярче по мере того, как объект становится более горячим. Более холодные объекты отображаются синим или фиолетовым цветом.

Инфракрасная энергия имеет длину волны от примерно 700 нанометров до примерно 1 мм. Волны короче этой длины становятся видимыми невооруженным глазом.Тепловизионные камеры используют эту инфракрасную энергию для создания тепловых изображений. Линза камеры фокусирует инфракрасную энергию на детекторы, которые затем создают подробный рисунок, называемый термограммой. Затем термограмма преобразуется в электрические сигналы для создания теплового изображения, которое мы можем видеть и интерпретировать.

Техническое обучение заявка Просмотреть эту страницу на другом языке или в другом регионе

Тепловидение – обзор

Тепловидение

Тепловидение – очень мощный метод дистанционного зондирования по ряду причин, особенно когда он используется для разъяснения полевых исследований, касающихся экологии животных.Данные тепловизионного изображения собираются со скоростью света в реальном времени с самых разных платформ, включая наземные, водные и воздушные транспортные средства. Он превосходит технологии визуализации в видимом диапазоне, поскольку тепловое излучение может проникать через дым, аэрозоли, пыль и туман более эффективно, чем видимое излучение, поэтому животных можно обнаруживать в широком диапазоне обычно опасных атмосферных условий. Это полностью пассивный метод, позволяющий получать изображения как в дневное, так и в ночное время.Это сводит к минимуму нарушения и стрессовые воздействия на дикую природу во время сбора данных. Он способен обнаруживать животных, которые более холодные, теплые или такие же, как их фоновая температура, потому что он сравнивает не температуру, а, скорее, коэффициент излучения животного по сравнению с его фоном.

Хотя в этой книге основное внимание уделяется подсчету и наблюдению за дикой природой, существуют и другие очень важные приложения, в которых дистанционное зондирование с помощью тепловизора может оказаться полезным.Например, использование тепловизоров при аэрофотосъемке ландшафта для целей картирования может предоставить некоторые уникальные возможности, которые нельзя получить никаким другим способом. Начиная с высоты и на скорости самолета нет принципиальных проблем в достижении разрешающей способности земли вплоть до долей метра (Stewart, 1988). Основное преимущество тепловизионных изображений перед видимой аэрофотосъемкой заключается в том, что они чувствуют тепло. Например, можно нанести на карту типы почвы, поглощающие разное количество солнечной радиации, а также эффекты затенения на северных / южных склонах холмистой или гористой местности.Затенение также можно использовать для картирования характеристик сухих смывов, опушек леса, линий заборов, сельскохозяйственных полей, дренажных канав, изменений влажности почвы и испарения и даже для определения направления ветра во многих случаях (см. Рисунок 1.2, Глава 1).

Интересно отметить, что Quattrochi и Luvall (1999) указывают на аналогичное нежелание ученых, занимающихся дистанционным зондированием, использовать мощные ресурсы, предлагаемые тепловизионными изображениями, как и мы, ученые, занимающиеся изучением и мониторингом популяций диких животных. .Несмотря на то, что в профессиональной литературе появилось множество статей, в которых данные теплового инфракрасного излучения (TIR) ​​использовались для изучения конкретных аспектов процессов, связанных с ландшафтом (например, эвапотранспирации), прямое применение данных TIR для оценки ландшафтных процессов и структур внутри отсутствует ландшафтно-экологическая экспертиза. Они утверждают, что использование данных МДП с бортовых и спутниковых датчиков может быть очень полезным для параметризации условий поверхностной влажности и разработки более точных моделей обмена энергией ландшафта в различных условиях и в пространственных и временных масштабах.Они постулируют, что данные дистанционного зондирования МДП могут значительно способствовать наблюдению, измерению и анализу характеристик энергетического баланса (т. Е. Потоков и перераспределения тепловой энергии внутри и по поверхности земли) как неявного и важного аспекта динамики ландшафта и ландшафта. функция.

Отсутствие энтузиазма в отношении использования данных дистанционного зондирования МДП для ландшафтных экологических исследований объясняется тремя основными причинами. Во-первых, данные TIR мало изучены как с теоретической, так и с практической точки зрения в ландшафтном экологическом сообществе.Во-вторых, данные TIR воспринимаются как труднодоступные и труднодоступные для тех исследователей, которые не знакомы с характеристиками и атрибутами этих данных для применения в ландшафтных экологических исследованиях. Наконец, пространственное разрешение данных МДП, в первую очередь со спутников, рассматривается как слишком грубое для ландшафтно-экологических приложений (например, данные Landsat Thermatic Mapper с пространственным разрешением 120 м), и калибровка этих данных для получения измерений потоков тепловой энергии ландшафта затруднена. рассматривается как проблемный.Интересно, что эти причины очень похожи на причины, приведенные в предисловии к этой книге для ограниченного использования тепловизоров учеными, занимающимися дикой природой. Quattrochi и Luvall (1999) предложили способы преодоления этих заблуждений относительно использования данных дистанционного зондирования TIR в ландшафтных экологических исследованиях, предоставив подтверждающие данные из выборки работ, в которых данные дистанционного зондирования TIR использовались для анализа характеристик ландшафта.

Тепловизионная технология (см. Главу 7), разработанная военными, теперь доступна у ряда коммерческих поставщиков по разумной цене.Например, сейчас доступны тепловизионные системы, как портативные, так и бортовые, с чувствительностью более чем на порядок лучше, чем устройства, использовавшиеся в ранних экспериментах, посвященных исследованиям крупных млекопитающих (Croon et al., 1968; Parker and Дрисколл, 1972). Технология тепловидения обеспечивает метод получения полного подсчета животных с небольшим риском поведенческой ошибки или систематической ошибки выборки. В главе 10 представлен обширный обзор прошлых тепловизионных исследований, проведенных в полевых и лабораторных условиях для ряда различных приложений.

Обзор тепловизора

Датчики, способные обнаруживать ИК-излучение, включают термобатареи, пироэлектрики, болометры и полупроводниковые фотодиоды с малой шириной запрещенной зоны (подробности см. В Физике термобатарей и Пироэлектрической физике). В то время как массивы пироэлектрических датчиков и микроболометров используются для тепловидения, использование матриц фотодиодов более распространено (см. Измерение профиля лазерного луча). Это в основном связано с большей способностью к обнаружению для этих типов датчиков, а также со зрелостью процессов производства полупроводников, которые позволяют их использовать.Поскольку эти матрицы фокальной плоскости (FPA) состоят из фотодиодов, их ИК-спектральная чувствительность зависит от ширины запрещенной зоны используемого полупроводникового материала. Наиболее распространенные типы FPA построены с использованием InSb, InGaAs, HgCdTe и фотодиодов на основе квантовых ям. ИК-чувствительные FPA значительно дороже, чем FPA на основе Si, в результате чего модели более высокого уровня используются в основном в военных приложениях. Кроме того, для обнаружения в MWIR и LWIR часто требуется криогенное охлаждение для достижения разумных уровней обнаружения.

Оптические компоненты для тепловидения

Оптические компоненты играют решающую роль в тепловидении как с точки зрения производительности, так и с точки зрения стоимости. В частности, линзы являются наиболее важными компонентами для визуализации (дополнительную информацию см. В разделе Физика оптических линз). Некоторые широко используемые термины, относящиеся к тепловизионной оптике, включают эффективное фокусное расстояние (EFL), поле зрения (FOV), входной зрачок и F / # (отношение EFL к диаметру входного зрачка). .Как правило, основные рабочие параметры линз или систем линз:

  • Функция передачи модуляции (MTF) – измеряет способность передавать (или воспроизводить) модуляцию (или контраст) в объекте изображению, сформированному оптическим компонентом; это функция пространственной частоты (или разрешения)
  • Transmission – отношение прошедшего излучения к падающему
  • Относительное освещение – освещение в любой точке изображения относительно максимального осевого освещения
  • Искажение – деформация изображения, вызванная изменением увеличения в поле зрения. Все эти параметры являются функцией конструкции оптических линз.

Следовательно, конструкция объектива имеет решающее значение для достижения желаемого качества изображения. Ниже обсуждается, как проектируется и изготавливается тепловизионная оптика с учетом требований к характеристикам.

Типы и конструкция линз

В тепловизионных системах используется много типов линз. Типы линз, выбранные для конкретной системы, могут зависеть (среди прочего) от: интересующего спектрального диапазона, например, NIR, SWIR, MWIR или LWIR, количества требуемых FOV (например.g., одинарное, двойное, непрерывное масштабирование), независимо от того, должны ли они быть атермальными (нет необходимости в перефокусировке после изменения температуры), и их механизм фокусировки, например, фиксированный, ручной или моторизованный. После того, как системные требования установлены и спецификации линз составлены, разработчик оптики должен предоставить оптическую конструкцию, отвечающую требованиям спецификации. Кроме того, дизайнер должен осознавать технологичность и стоимость. Этапы оптического проектирования включают в себя:

  1. Определение базовой геометрии
  2. Оптимизация производительности, подгонки и стоимости
  3. Построение набора допусков
  4. Документирование дизайна и характеристик

Основным методом достижения хорошей оптической конструкции является оптимизация, которая заключается в изменении числовых параметров конструкции для достижения желаемого результата визуализации, такого как точный фокус или плоское поле.Параметры конструкции могут быть обширными из-за, например, количества задействованных линз, их формы или кривизны, оптических материалов, из которых изготовлены линзы, наличия промежуточного фокуса и т. Д.

Оптимизация основана на оценочной функции. Эта функция может включать в себя термины, которые напрямую влияют на качество изображения, например оптические аберрации. Он также может включать в себя термины для управления геометрией проекта, такие как толщина элементов или расстояние между ними. Разработчик оптики корректирует функцию качества в процессе оптимизации для достижения целей проектирования, которые включают производительность, размер и стоимость.

Чтобы завершить оптимизацию, проектировщик должен иметь набор допусков в дополнение к самой конструкции оптики. Набор допусков может включать пределы чувствительности производственного процесса, используемого при изготовлении линз. Эти допуски могут включать вариации радиуса кривизны, толщины, неровности поверхности и толщины кромки. Также существуют допуски, связанные с механической сборкой системы. К ним относятся децентрализация, наклон и расстояние между элементами.

Материалы, поверхности и покрытия

Линзы для тепловизионных систем изготовлены из материалов с низким поглощением в ИК-области спектра. Основные материалы, используемые для изготовления этих линз, включают Ge, Si, ZnS, ZnSe, CaF 2 и халькогенидные стекла. Зеркала также могут использоваться в качестве оптических компонентов для тепловизионных систем. Эти компоненты имеют поверхности, которые в основном сделаны из металлов, таких как алюминий и медь. Более подробную информацию о зеркалах и их поверхностях можно найти в Физике оптических зеркал.

Существует четыре основных типа оптических поверхностей, используемых для создания оптических компонентов: плоская, сферическая, асферическая и дифракционная. Плоские и сферические поверхности созданы для размещения параксиальных волновых фронтов, то есть геометрии со слабой фокусировкой. Асферические поверхности предназначены для коррекции ошибок волнового фронта, таких как сферические аберрации, и поэтому больше подходят для более сильной фокусирующей геометрии. Дифракционные поверхности предназначены для коррекции хроматических аберраций.

Для ИК-оптических компонентов плоскостность или неровность поверхности имеет стандартную точность λ / 2 на длине волны 633 нм, что может быть весьма требовательным для определенных длин волн ИК-излучения.Стандарты качества поверхности обычно требуют значений 80-50 для области LWIR и 60-40 для области SWIR. Кривизна поверхности обычно требует точности 0,1% от значения радиуса или лучше, в то время как стандартные значения шероховатости поверхности находятся в диапазоне среднеквадратичных значений 25 нм. Помимо высококачественных оптических поверхностей, позиционирование линз также имеет решающее значение в тепловизионных системах. Это может включать в себя абсолютные положения в оптическом корпусе и относительные положения двух поверхностей линз. Инструменты измерения, такие как штангенциркуль высокой точности, микрометры и компараторы, используются для соответствия требуемым спецификациям.

Почти все оптические поверхности, связанные с оптическими компонентами ИК-диапазона, имеют покрытие. Покрытия служат двум целям: улучшают спектральные характеристики, то есть коэффициент пропускания и отражения, и выдерживают условия окружающей среды. Подробные сведения об общих характеристиках покрытия и технологиях нанесения приведены в разделе «Оптические покрытия». Оптические покрытия, специально предназначенные для ИК-оптики, относятся к одной из следующих категорий: высокая эффективность, высокая прочность и твердый углерод. Покрытия с высокой эффективностью обладают превосходными спектральными характеристиками при низкой экологической стойкости, в то время как высокопрочные покрытия приносят в жертву спектральные характеристики в пользу повышенной устойчивости к воздействию окружающей среды.Покрытия из твердого углерода имеют однослойное алмазоподобное покрытие и обладают очень высокой экологической стойкостью, а их спектральные характеристики могут быть адаптированы в зависимости от целевого применения.

Сборка и механическое проектирование

Перед сборкой тепловизионной системы проверяются требования спецификации для всех предварительно собранных деталей. Во время сборки все элементы, как механические, так и оптические, должны быть свободны от потенциально опасного мусора.Основная цель состоит в том, чтобы оптические элементы были правильно размещены в соответствии с требованиями оптической и механической конструкции. Существует несколько методов калибровки и сборки, разработанных для удовлетворения этих требований, которые различаются по сложности в зависимости от системы. Например, системы, которые предназначены для работы в экстремальных условиях окружающей среды, например, при температуре, ударах, вибрациях, дожде, будут подвергаться более строгим протоколам сборки.

Более сложная сборка и механическое проектирование требуются, когда оптические компоненты больше не находятся в фиксированных положениях относительно друг друга, например, в объективе с переменным фокусным расстоянием.В этом случае внутренние линзы перемещаются в разные положения с целью достижения хорошей фокусировки для всех разработанных FOV. Механизмы позиционирования могут быть статическими или динамическими и могут требовать высокой степени точности с плавным перемещением и нулевым люфтом для правильной работы. Для моторизованных систем формирования изображений контроллер использует кодировщик вместе со справочной таблицей для правильного позиционирования линз для достижения оптимальной фокусировки в соответствии с проектными спецификациями. Линзы для получения ИК-изображений изготавливаются из материалов, которые могут быть чувствительны к окружающей температуре, что приводит к незначительным изменениям формы и / или положения при изменении температуры.Чтобы компенсировать это, контроллер может измерять температуру окружающей среды и менять положение линз для поддержания оптимальной фокусировки.

Приложения для тепловидения

Легкие зум-объективы MWIR для БПЛА

По мере того, как технология БПЛА применяется для решения все более разнообразных и сложных задач, возникла потребность в улучшении качества изображения. Соответственно, производители детекторов работают над улучшением разрешения, сохраняя при этом относительно небольшие размеры, чтобы их можно было использовать в небольших беспилотных летательных аппаратах.Хотя разрешение детектора должно улучшать качество изображения, это должно сопровождаться улучшением качества линз. Дополнительную информацию см. В разделе Системы визуализации БПЛА.

Автомобильные линзы для систем ночного видения

Автомобильные системы ночного видения используют тепловизионную технологию, позволяющую водителям обнаруживать пешеходов и обеспечивать четкую видимость дороги, даже когда обзор затрудняется из-за условий окружающей среды, таких как темнота, дым или туман.Для максимальной производительности и минимального риска столкновения критически важны точность тепловизионного изображения, качество и обнаружение объектов на большом расстоянии, чтобы обеспечить водителю достаточное время отклика. Ключом к выполнению этих требований является использование высокочувствительной оптики с высоким разрешением.

MKS Ophir заработал репутацию ведущего мирового разработчика и поставщика тепловизионной оптики для автомобильного рынка. Превосходные атермализованные линзы MKS Ophir повышают производительность программного обеспечения для распознавания пешеходов, позволяя лучше прогнозировать потенциальные опасности.Созданные на основе многолетнего опыта и знаний, эти инфракрасные тепловизионные линзы содержат компоненты и материалы высочайшего качества, разработанные специально для удовлетворения потребностей отрасли. Линзы MKS Ophir, являющиеся единственным поставщиком ИК-тепловизоров для европейского автомобильного рынка, интегрированы в системы ночного видения ведущих европейских автомобилей.

Прицел тепловизионный

Тепловизионный прицел – устройство, сочетающее в себе компактный тепловизор и прицельную сетку.Эти устройства могут быть установлены на различное стрелковое оружие и часто используются охотниками. Тепловизионный прицел может быть весьма полезен в местах, когда обзор затруднен из-за условий окружающей среды, таких как темнота, дым или туман. Прицел позволяет пользователю легко определить местонахождение любого источника тепла, такого как животное или транспортное средство, на фоне его более низкой температуры.

Тепловизоры

Четкость изображения – на что обращать внимание

Все мы знаем, что при пожаре очень важно рассмотреть детали.В течение многих лет, когда дело доходит до качества изображения в тепловизорах, большая часть дискуссий сосредоточена вокруг разрешения изображения. В то время как разрешение изображения имеет важное значение для тепловидения, новые технологии позволили обрабатывать изображения более совершенным способом, что обеспечивает более высокое разрешение деталей.

Все дело в обработке изображений.

В наши дни все волшебство тепловидения происходит именно в обработке изображений. Обработка изображений – это на самом деле очень техническая деятельность. Во время обработки изображения ядро ​​камеры («мозги») принимает сигнал, который он получает от сенсора камеры, и преобразует его в изображение.

Высокое усиление или низкое усиление? И что это на самом деле означает?

Изображения могут обрабатываться в режимах низкого или высокого усиления. «Усиление» – это, по сути, уровень чувствительности. Как и в случае с радио, инфракрасный детектор должен регулировать уровень усиления, чтобы отфильтровать фоновый шум. Некоторые тепловизоры обрабатывают всю сцену в режиме высокого или низкого усиления. Это отлично работает, за исключением случаев, когда пожарный должен видеть детали предметов с более низкой температурой (например, людей или точки выхода) в том же поле зрения, что и бушующий огонь.

Окружающая среда в огне затрудняет обработку изображений.

Вот почему лучшая обработка должна быть довольно сложной.

Точно так же, как яркое солнце может скрыть детали в фотоаппарате, режим усиления, необходимый для обработки теплового изображения горячего огня, уменьшает детализацию других объектов в той же сцене.

Чтобы преодолеть это, в новых технологиях обработки, доступных в некоторых тепловизорах, применяется так называемое адаптивное изменение масштаба. Вот что это значит:

За кадром изображение мгновенно разбивается на три пространственные частоты, которые независимо обрабатываются в режимах высокого, среднего и низкого усиления, в зависимости от потребностей этой части изображения.

Это позволяет камере немедленно обрабатывать изображение очень горячих и холодных предметов в одной и той же сцене без потери деталей изображения. Адаптивное изменение масштаба позволяет пожарным видеть детали, которые ранее были скрыты.

Внимание к деталям.

Помимо режима усиления, в котором обрабатывается изображение, есть и другие способы помочь пожарным увидеть детали сцены пожара. Ядро камеры может выделять края объектов по сравнению с фоном изображения.Это в основном повышение резкости изображения.

Другой метод обработки, который можно применить, – определение порогового значения динамического контраста. Этот процесс определенно столь же сложен, как звучит название. В конечном итоге ядро ​​движка изолирует наиболее значимое содержимое изображения в сцене и применяет специальную обработку изображения к этой части сцены, чтобы мгновенно повысить контраст изображения в этой области.

Вам не обязательно разбираться в науке. Вы поймете это, когда увидите.

Элементы, делающие изображение четким, сложны и разнообразны. Это не так однозначно, как сравнение характеристик разрешения. Однако разница в качестве изображения становится очевидной, когда камеры сравниваются бок о бок в новой сцене. Лучшие тепловизоры разработаны с учетом баланса каждого из элементов обработки изображений, упомянутых выше, с хорошим разрешением и высококачественными дисплеями.

Какое значение имеет разрешение?

Разрешение – это количество пикселей на единицу площади.Теоретически, чем больше пикселей в каждой области, тем больше деталей появляется. Однако эта четкость ограничена количеством деталей, которые обработка изображения может преобразовать в пиксели. Вот почему более высокое разрешение тепловизора может создать более четкое изображение только в сочетании с расширенной обработкой изображений.

Что искать? Остаток средств.

При оценке четкости изображения тепловизоров вам нужно будет искать дизайн, который сбалансировал бы обработку изображения, разрешение и яркость дисплея, чтобы создать четкость изображения, которая раскрывает детали, которые должны будут видеть ваши коллеги-пожарные, чтобы сделать критически важным. решения во время перезарядки.Это определенно баланс, который вы поймете, когда оцените дизайн тепловизора, который обеспечивает правильную четкость изображения.

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *