Как работает тепловизор?
Инфракрасный тепловизор - это бесконтактное устройство, которое может обнаруживать инфракрасную энергию (тепло) и преобразовывать ее в видимое изображение.Давайте глубже разберемся в научных принципах работы тепловизионных камер и в невидимом мире, который мы можем увидеть с помощью тепловизионных камер.
Захват инфракрасных волн вместо видимого света
Первое, что должно быть ясно, - это то, что принцип работы инфракрасного тепловизора отличается от принципа работы обычной камеры.Основной принцип работы обычной камеры с видимым светом такой же, как и у человеческого глаза: энергия видимого света попадает на что-то и отражается обратно. Детектор принимает отраженный свет и затем преобразует его в изображение.
Тепловизоры используют тепло вместо видимого света для получения изображений.Тепло (также известное как инфракрасная энергия или тепловая энергия) и свет являются компонентами электромагнитного спектра, но камеры, способные улавливать видимый свет, не могут улавливать тепловую энергию, и наоборот.Тепловизор улавливает инфракрасную энергию и генерирует изображение на основе данных, полученных из цифрового или модального видео.
Внутренняя структура тепловизора
Тепловизионная камера состоит из объектива, теплового датчика, обрабатывающей электроники и механического корпуса.Объектив собирает инфракрасную энергию и передает ее на датчик.Сенсор имеет различные конфигурации пикселей - от 80×60 до 1280×1024 пикселей и так далее.Это разрешение тепловизора.
По сравнению с камерами, работающими в видимом свете, тепловизоры имеют более низкое разрешение, поскольку тепловые детекторы должны воспринимать энергию с длиной волны, намного превышающей длину волны видимого света, что требует значительного увеличения размера каждого чувствительного элемента.Таким образом, по сравнению с датчиком видимого света того же механического размера разрешение тепловизионной камеры значительно ниже (меньше пикселей).
Важными параметрами, которые следует учитывать при выборе тепловизионной камеры, являются разрешение, дальность действия, угол обзора, фокусировка, тепловая чувствительность и диапазон длин волн.
Что может обнаружить тепловизионная камера?
Тепло, воспринимаемое инфракрасной тепловизионной камерой, может быть измерено очень точно, поэтому инфракрасная тепловизионная камера широко используется.Тепловизор может обнаруживать незначительные перепады температур - с точностью до 0,01 ℃ - и отображать их в оттенках серого или в различных цветовых палитрах.
Все, с чем мы сталкиваемся в повседневной жизни, обладает тепловым излучением - даже лед.Чем горячее объект, тем больше инфракрасного излучения он испускает.Этот вид излучаемой тепловой энергии называется “тепловым сигналом”.Если два объекта, расположенных рядом друг с другом, имеют незначительные различия в тепловых сигналах, они также будут очень четко отображаться на тепловом датчике независимо от условий освещения.Это позволяет тепловизионной камере осуществлять обнаружение в условиях полной темноты или задымления.
Тепловизоры могут обнаруживать многие объекты, которые не видны невооруженным глазом или не могут быть обнаружены обычными камерами, но могут быть заблокированы некоторыми неожиданными материалами.
В чем заключается применение тепловизоров?
Возможности использования тепловизионных камер практически безграничны.Тепловизионные камеры изначально разрабатывались для наблюдения и военных операций, но в настоящее время широко используются для контроля зданий (влажности, теплоизоляции, кровли и т.д.), пожаротушения, беспилотных транспортных средств и автоматического торможения, контроля температуры поверхности, промышленных испытаний, научных исследований и так далее.
