Kā darbojas termiskā attēla apstrāde?

Ja jūs kādreiz esat redzējis fotoattēlus vai videoklipus, kur viss ir sarkanā un dzeltenā sajaukumā, tas tiek dēvēts par termogrāfiju , vairāk pazīstams kā siltuma attēlojums. Lūk, kā tas darbojas.

Termiskā attēlveidošana tiek izmantota visdažādākajos scenārijos - komunālie un enerģijas uzņēmumi izmanto to, lai redzētu, kur māju var zaudēt siltumu caur durvju un logu plaisām. Policijas helikopteri to izmanto, lai identificētu aizdomās turamos naktī.Meteoroloģiskās stacijas to izmanto, lai izsekotu vētras un viesuļvētras. To izmanto medicīnas jomā, lai diagnosticētu dažādus traucējumus un slimības. Un dažas mājas drošības kameras, piemēram, Ring Doorbell, var izmantot arī to.

Kas ir siltuma attēlveidošana?

Visvienkāršākajā izteiksmē siltuma attēlveidošana ļauj arī redzēt objekta siltumu, kas izstaro sevi. Termālās kameras vairāk vai mazāk reģistrē rāmja dažādu priekšmetu temperatūru un pēc tam katrai temperatūrai piešķir krāsas nokrāsu, kas ļauj redzēt, cik daudz siltuma tā izstaro salīdzinājumā ar apkārt esošajiem priekšmetiem.

Vēsākas temperatūras bieži dod zilā, violetā vai zaļā krāsā, bet siltākām temperatūrām var piešķirt sarkanā, oranžā vai dzeltenā krāsā.Piemēram, attēlā, kas atrodas šī ziņojuma augšdaļā, jūs pamanīsit, ka persona ir pārklāta ar sarkanā, oranžā un dzeltenā krāsā, bet citas zonas - purpursarkanas. Tas ir tāpēc, ka viņa izstaro vairāk siltuma nekā apkārtējie objekti.

Dažas siltuma kameras vietā izmanto pelēktoņu. Piemēram, policijas helikopteri izmanto pelēktoņu, lai aizdomās turētos izceltu.

Kā darbojas siltuma attēlveidošana?

Profesionālās siltuma kameras piemērs.

Termālās kameras nosaka temperatūru, atpazīstot un uztverot dažādus infrasarkanās gaismas līmeņus.Šī gaisma neredzama ar neapbruņotu aci, bet to var sajust kā siltumu, ja intensitāte ir pietiekami augsta.

Visi objekti izstaro zināmu infrasarkano starojumu, un tas ir viens no veidiem, kā siltums tiek nodots. Ja jūs turat savu roku pār dažām karstām ogām uz grila, šīs ogles izstaro tonnu infrasarkanā starojuma, un siltums pāriet uz jūsu roku. Turklāt tikai aptuveni puse no saules enerģijas tiek izdalīta kā redzamā gaisma - pārējais ir ultra vakuuma un infrasarkanās gaismas sajaukums.

Jo karstāks ir objekts, jo vairāk infrasarkano starojumu tā rada. Termiskās kameras var redzēt šo starojumu un pārveidot to uz attēlu, ko mēs varam redzēt ar mūsu acīm, līdzīgi kā nakts redzamības kamera var uztvert neredzamu infrasarkano gaismu un pārveidot to uz attēlu, ko mūsu acis var redzēt.

Termiskās kameras iekšpusē ir neliels mērinstrumentu komplekts, kas uztver infrasarkano starojumu, ko sauc par mikrobolometriem, un katram pikselim ir viens. No turienes mikrobolometrs reģistrē temperatūru un pēc tam piešķir šo pikseli atbilstošai krāsai. Kā jūs, iespējams, esat minējuši, tāpēc lielākajai daļai siltuma kameru ir ārkārtīgi zema izšķirtspēja salīdzinājumā ar mūsdienu televizoriem un citiem displejiem - patiesībā ļoti laba termiskās kameras izšķirtspēja ir tikai aptuveni 640 × 480.

Kā atšķiras no nakts redzamības?

Tehniski termiskās attēlveidošanas gadījumā var būt nakts redzamības forma, un tā tiek izmantota kā tāda. Bet, ja tavs mērķis ir vienkārši redzēt tumsā, tas ir nedaudz pārspīlēts.

Policijas helikopteros, piemēram, termiskā nakts redze ir lieliski, jo tā var viegli atšķirt cilvēku no pārējās vides. Tas ne tikai padara vieglāk pamanīt aizdomās turētos tumsā, bet pat plašā dienas gaismā ir daudz vieglāk atrast kādu, kas, iespējams, ir sajaukts ar apkārtni.

Tomēr lielākā daļa siltuma kameru paļaujas uz garākiem infrasarkano staru viļņu garumiem, savukārt jūsu tipiskā nakts redzamības drošības kamera uztver īsākus infrasarkano staru viļņa garumus un ir daudz lētāka ražotājam. Termiskās kameras, no otras puses, spēj uztvert ilgākus infrasarkano staru viļņus, ļaujot tiem noteikt siltumu.

attēli no Heather Cowper / Flickr, NASA, NASA / Flickr, Kecko / Flickr