サーマルカメラとその先への究極のガイド

消防熱を検出できるようにするために、サーマルカメラは赤外線または熱の存在をキャプチャするように特別に設計された熱センサーを使用します。多くの場合、熱は研究中の材料の真の状態を識別する上で中心的な役割を果たしていることを覚えておいてください。したがって、ターゲットシーンの熱の分布を知ることにより、赤外線カメラは社会の主要な分野のいくつかで標準的なツールになりました。これらには以下が含まれます:

赤外線カメラは本当に驚異的な作品です。まず第一に、彼らは本当の意味でのカメラではありません。スマートフォンにあるような通常の可視光カメラは、光の存在に応じて、私たちの目と同じように世界を見ることに注意してください。ただし、赤外線カメラはセンサーに似ています。それらは、赤外線放射または私たちが通常熱と呼ぶものを検出します。

そして、それはこれらの電子機器をとても素晴らしいものにします。彼らは私たちの人間の目では見えないものを見ています。さらに、これらの印象的なデバイスは、真っ暗闇の中でもすべてを行うことができます。

サーマルカメラの素晴らしい世界へようこそ!

惑星間旅行がすでに活発に検討されている今日の現代の世界では、赤外線カメラの重要性と、宇宙での人間の支配を拡大する上での赤外線カメラの役割を過小評価することはできません。

起動するには、どのように  赤外線カメラは安全な距離から私たちの体温を検出することができます 私たちの肌に触れることなく。そして、その過程で世界を変えるウイルスであるCOVID-19の蔓延を抑制するための標準的なツールになります。

しかし、今日のほとんどの施設で頼りになるスクリーニングツールであることに加えて、熱画像技術は、世界で最も強力な宇宙探査ステーションにも展開されています。赤外線画像技術によるサーモグラフィー(地域の熱分布の研究)は、数十億マイル離れた星の誕生を決定するために使用されます。

これらすべては、赤外線カメラの詳細を知ることが私たちの利点に大いに役立つことを私たちに教えてくれます。もちろん、これは生産性を前提としており、効果的であることはあなたのリストの一番上にあります。読む。

 

赤外線カメラ:カメラではないカメラ

最も基本的には、カメラは私たちの目のように動作します。これは、画像をキャプチャすることを目的とした光学機器です。ですから、徒歩で何ヶ月も旅を終えて、ようやくエベレスト山の頂上にたどり着いたら、絶対にカメラを持って行きたいと思うでしょう。あなたの征服を世界に伝えるために。

歴史はそのような重大な出来事で満ちています。ニール・アームストロング司令官(モジュールパイロットのニール・アルドリンと共に)が月面着陸時に最初にしたことは、誰もが見ることができるようにカメラをオンにすることだったのも不思議ではありません。それは本当です。はしごを降りて人類初のムーンウォークを作る最初のステップは、ライブで放映され、世界中で見られました。1969年7月21日

しかし、驚き、驚き。赤外線カメラは実際には画像をキャプチャしません。代わりに、熱の存在を検出し、さまざまな程度の熱を識別します。これは、ターゲットオブジェクトから放出される赤外線を感知する複雑な電子デバイスです。地球上のすべての物質は、氷も含めて、赤外線エネルギーを放射することに注意してください。

熱を検出できるようにするために、サーマルカメラは赤外線または熱の存在をキャプチャするように特別に設計された熱センサーを使用します。多くの場合、熱は研究中の材料の真の状態を識別する上で中心的な役割を果たしていることを覚えておいてください。したがって、ターゲットシーンの熱の分布を知ることにより、赤外線カメラは社会の主要な分野のいくつかで標準的なツールになりました。これらには以下が含まれます:

  • 産業用電子機器製造

  • 消防

  • 住宅検査

  • 天文学

そして、そのようなツールはありません。生成された熱画像を使用すると、観察中の材料の詳細な分析を簡単に行うことができます。これがまさにそれが少なくとも 2001年9月11日の攻撃 -アメリカの土壌でこれまでに起こった最も致命的なテロの脅威-国が生死の状況で赤外線カメラの役割がどれほど重要であるかを知るために。

 

このような素晴らしい現象に頭を悩ませ始めるには、まずデバイスの歴史をたどる必要があります。

 

 

サーマルカメラの起源をたどる

の作品でした Sir William Herschel (1738 - 1822)、1781年に天王星を発見したドイツの天文学者で、ボールが転がり始めました。英国のジョージ3世の私的な天文学者として働いていたハーシェルは、有名なプリズム実験を通じて、温度計を使用して太陽の可視光の「各色の光線の熱」を測定しました。

彼はすぐに、他の部分よりも熱い赤い色の後に見えない領域があることに気づきました。それが彼が1800年に赤外線を発見した方法です。

しかし、測定できない場合の赤外線放射とは何ですか? 1880年になって初めて  ボロメータ赤外線センサーは、人間に赤外線のサイズを大きくする機能を与えるために発明されました。このような輝かしい機会を捉えて、軍は第一次世界大戦後の最初の熱画像装置を使用しました。具体的には、これらはその戦争におけるイギリスの対空防御を強化するのに役立ちました。

米軍はすぐに争いに飛び込むだろう。 1947年に、彼らはサーマルカメラが赤外線入力から対応する画像を現像できるようにする最初の赤外線ラインスキャナーを発明しました。間もなく、アメリカ兵は朝鮮戦争(1950年から1953年)でより高度な赤外線画像技術を宣伝していました。

ゆっくりと、赤外線カメラの実用化が隙間をすり抜けました。しかし、それは重い代償を伴いました。たとえば、アメリカの消防士は、煙を透視して状況をより適切に評価できるように、このデバイスを使用し始めました。しかし、これらの第1世代の赤外線カメラは有望でしたが、重く、手頃な価格ではありませんでした。

1980年に、マイクロボロメータはハネウェルによって発明されました。標準のボロメータのように機能しますが、はるかに軽量でした。要するに、本発明は、サーマルカメラをこれまで以上にコンパクトかつ軽量にすることを可能にするであろう。マイクロボロメータ技術は、1992年にアメリカ政府によって機密解除されました。

20世紀後半までに、赤外線カメラは大衆文化の一部になり始めました。 1つは、ハリウッドが1987年にアーノルドシュワルツェネッガーの映画の大ヒット作「プレデター」でテクノロジーを描いたものです。新世紀が幕を開けると、赤外線カメラははるかに手頃な価格になりました。このような価格の下落は、最新の赤外線イメージングカメラ内のスマートIRセンサーによって可能になりました。

当然のことながら、広く採用されました。 2008年までに、サーマルカメラは急速に彼の名前に値するすべての住宅検査官の標準ツールになりました。負けてはならない、産業および商業用途が続いた。

今日の赤外線カメラのトップアプリケーション

あらゆる種類の人々が目に見えない領域に惹かれます。したがって、目に見えないものを発見する赤外線カメラの機能が、ゴーストの検出からPCBの電子的欠陥の特定まで、長年にわたって長くなってきた用途の長いリストに拍車をかけたことは当然のことです。これらの用途の多くは愛好家向けですが、多くの用途が産業用と家庭用の両方の運用基準になっています。

私たちが忘れないように、赤外線検出技術はまだ大部分が軍と警察によって展開されています。また、911の爆撃直後、便利な熱画像技術の使用は、政府の資金の増加に支えられて、アメリカ全土の消防隊によって広く採用されていることに注意する必要があります。それとは別に、熱検出は、COVID-19ウイルスを封じ込めるための戦いにおける標準的なスクリーニングツールになりました。

デバイスの他の一般的な使用法は次のとおりです。

  • ゴーストハンティング。

  • 動物クリニック

  • HVACシステムのメンテナンス

  • 住宅検査

  • 趣味の写真

  • 航海

  • 環境学

  • 監視とセキュリティ

  • 空港のセキュリティ

  • 法執行機関

  • 自動車用ナイトビジョン

  • 医療検査/診断

  • ガス漏れ検知

  • 電気配線のメンテナンス

  • 屋根の検査

  • 建物検査

  • 機械/産業機器検査

  • 夜間視力

  • ゲームハンティング

すべての赤外線カメラが同じように作られているわけではないことを考慮に入れてください。したがって、あなたの目的に合った適切なモデルに到達するためにデューデリジェンスを行うのはあなたの義務です。

赤外線カメラの価格はここ数年で大幅に下落しているため、便利な赤外線カメラユニットを手に、貴重な住居を探索するのに最適な時期です。訪問者の気温の上昇をスクリーニングできるだけでなく、そのように家を整理することもできます。

そして、はい、今、ジュニアがカーテンの後ろに隠れることはより難しいでしょう。

サーマルカメラがどのように多くのアメリカ人の心を征服したかを示すために、ここにデバイスの最も一般的な使用法のいくつかを間近で示します。

自動運転車

言うまでもなく、運転は最も複雑な人間の努力の1つです。そうでなければ言う人は誰でも見渡すべきです 30,000人の致命的な車両事故 それはアメリカで毎年起こります。さて、機械が前方の道路を効果的にナビゲートできるようにすることは、間違いなく難しいことです。機械学習は、通りをナビゲートできるようにするために、外部環境の膨大な量のデータを考慮に入れる必要があります。

それは1つの難しい課題です。自動運転車は途中で交通と戦わなければならないだけでなく、視界の要因もその視界に影響を及ぼします。煙、霧、雨、暗闇、まぶしさについて話しています。高い太陽光線でさえ、目がくらむ可能性があるため、悪化要因になる可能性があります。

解決:

赤外線カメラは、これらの課題を問題なく確認できます。熱を検出するため、真っ暗な場所や煙、霧、雨の存在下でも、今後の交通や人の交差を検出するのに問題はありません。さらに、ヘッドライトの届く範囲を他の方法よりも遠くまで伸ばすことができます。これにより、自動運転車ははるか先の危険を認識し、その過程で危険を回避することができます。一流の自動車メーカーがこれらの熱センサーを自動車の安全メカニズムの一部として統合しているのも不思議ではありません。

また、ADAS(Advanced Driver Assitance System)を開発しているエンジニアは、熱画像技術を方程式に組み込む方法を模索しています。すでに、このテクノロジーが自動緊急ブレーキまたはAEBを改善して人命を救う方法を見てきました。赤外線カメラをファクタリングすることは、天候に関係なく、自動運転車にとってより安全な道路を意味します。

消防

火災の発生は、地球上で最も破壊的な力の1つです。 NS 9月11日のテロ攻撃  単独で、300人以上の消防士を含む約3,000人のアメリカ人の命を奪った。そして、それは現場での煙や汚染物質の長期的な影響を数えていません。全体として、アメリカ人は国中で発生するあらゆる種類の火災に莫大な代償を払っています。カリフォルニアの山火事だけでも、2017年には1,000億ドル以上の費用がかかりました。

 

消防士が現場に駆けつけると、混乱に直面します。状況の適切な評価は、煙、破片、および荒れ狂う火自体が人間の視界を妨げる可能性があるため、上り坂です。肉眼で生存者を見つけたり、火の席を追跡したりすることは、ほぼ不可能です。

解決:

熱画像技術はさまざまな程度の熱を検出できるため、生存者の存在を救助者に警告することができます。サーモグラフィの結果では、人間の熱の特徴が親指の痛みのように際立っています。さらに、デバイスが火の場所を識別できるため、火をより早く封じ込めることができます。

さらに、赤外線技術の観点からは、ガス漏れや電気機器の過熱が明らかです。壁のホットスポットなど、通常は人間の目には見えない危険を、このデバイスを使用して簡単に検出できます。何よりも、熱技術により、消防隊は瞬間的に状況を評価できるため、消火活動を抑制し、死傷者を大幅に減らして状況を迅速に解決することができます。

皮膚温度スクリーニング

ほぼ 1億6400万人が感染 そして世界中で300万人以上が死亡しているCOVID-19ウイルスは、地球上のすべての人に命の恐怖を与えています。地球上で他の猛烈な流行が起こる何十年も前に長い間採用されてきた解決策は、人々の動きを制限しています。したがって、既知の症状である発熱を検出する能力は、重要なリソースになっています。それは、感染の可能性のある人を特定するのに役立ち、その過程でウイルスの拡散を抑制します。

問題は、従来の方法で体温を測ると危険にさらされる可能性があることです。したがって、直接接触することなく皮膚の温度を把握できることが重要です。

解決:

熱画像技術は、適切なタイミングで適切なツールです。離れた場所から人の体温を測定することで、このデバイスは人をスクリーニングするのに最適です。このように、アメリカ中の建物や施設は、彼らの入り口を保護するための技術を導入することを重要視しています。

さらに良いことに、サーマルカメラにはスクリーニングをより効率的にする追加機能が付属しています。 1つは、皮膚の温度を検出するために熱の速度に勝るものはありません。次に、群集検出を使用して、より高速な結果を得ることができます。物事を正しく設定し、適切なユニットを配備していることを確認してください。 1つは、赤外線カメラは、病気やウイルスの存在を検出できないという意味で、実際には医療ツールではないことを覚えておく必要があります。

住宅検査

熱は多くの問題の良い指標です。あなたのエアコンに問題があるとき、それは熱を放散することができます。電気配線が短絡すると、熱も発生します。したがって、熱の存在を検出できることは、家に近い問題を封じ込めるために最も重要です。問題は、屋内で非常に多くのことが起こっていることであり、そのような熱サージの検出には時間がかかる可能性があります。

次に、断熱材の場合があります。断熱が不十分な家は、暖房や冷房がほとんど効果がないことを意味します。この意味で、HVACは、断熱が不十分なため、必要なときに貴重な住居から熱/冷却が流出するため、非効率的に稼働しています。最終結果は?実際に必要な量よりも多くのエネルギーを実際に反映するエネルギー料金を支払っています。

解決:

便利な赤外線カメラは、エネルギー損失のパケットを検出できます。突然の落下に焦点を合わせると、家の断熱材にこれらの穴を見つけるのが簡単になります。同じことが、暖房システムと冷房システムの両方に当てはまります。断熱材の穴は、屋内環境の温度とは対照的に、紛れもない熱の兆候を表示するようにバインドされています。

さらに、ポータブルサーマルカメラは、電気的異常に起因する電気システムの熱サージを検出できます。したがって、赤外線カメラを使用することは、家庭のシステムであれ、子供のクラスのプロジェクトであれ、異常な電気回路を発見するための最速の方法です。

 

サーマルカメラはどのように動作しますか?

図1電磁スペクトル

実は簡単です。赤外線カメラがどのように機能するかを理解するには、次の3つのことを理解する必要があります。

  • 熱エネルギーの性質

  • サーマルカメラが熱エネルギーを取り込む方法

  • 赤外線カメラがキャプチャした熱エネルギーを表示する方法


私たちが目にするものにだまされるのは簡単です。結局のところ、それらは感覚に訴えるものです。しかし、私たちが見ているのは、実際には可視光によるものであり、より広い電磁スペクトルのごく一部です。

より良いデモンストレーションがない場合は、虹またはROYGBIVの色を参照できます。これらの色(たとえば、赤の場合はR、オレンジの場合はO、黄色の場合はY)は、実際には可視光のさまざまな波のスペクトルです。各スペクトルは、異なる波長とエネルギーレベルを表します。

 

ウィリアム・ハーシェル卿はこれらの色のそれぞれを測定し、熱が紫から赤に増加するのを見ました。さらに、ドイツの天文学者は、さらに大きな熱を放射する赤い色の後に見えない領域があることを発見しました。そうです 赤外線放射(IR)または熱エネルギーが発見されました。

地球上のすべてのものが赤外線を放射することを忘れないでください。絶対零度の物体は、熱エネルギーを放出しない場合があります。ただし、絶対零度では材料内のすべての原子が完全に静止している必要があるため、このようなオブジェクトは理論上のものであり、不可能なことです。したがって、地球上のさまざまなオブジェクトがさまざまな程度の赤外線を放射すると、それらはサーマルカメラにさまざまなレベルの熱を記録します。

では、問題は、サーマルカメラがどのように熱エネルギーを取り込むかということです。

そしてそれが、ボロメータ 重要です。ボロメータは、簡単に言えば、赤外線を検出します。それは放射を吸収し、その過程で受け取った熱の量に応じて温度を上げます。要するに、それは熱検出器です。

今日最も一般的な他の熱検出器は、熱電対とサーモパイルです。マイクロボロメータの発明により、よりポータブルでコンパクトなサーマルカメラの製造が可能になりました。

注意すべき点として、物体の表面の熱はその物体の温度に正比例します。各オブジェクトは異なる方法で熱エネルギーまたはIRを放射するため、それぞれに固有の熱特性があります。

では、熱画像の熱パターンを表す独自の画像をどのように作成しますか?

これを行うために、熱センサーによって検出された温度のさまざまな変化が、対応する灰色の色合いに変換されます。結果の画像は、高温の領域を明るく、低温の領域を暗く表示します。したがって、色が明るいほど、オブジェクトは熱くなります。

サーマルデバイスの画面の色はどうですか?

古い赤外線画像デバイスはグレースケールを表示しました

。しかし、今日では、色付きの表現があります。 RGBカラーリングは、カラーフィルターアレイ(CFA)と、グレースケール画像のカラーバージョンを構築するために設計された多数のアルゴリズムのおかげです。

中身は?

赤外線カメラは強力です。温度計の1/20度までの温度変化を検出できます。それは人間の目には不可能な偉業です。

基本的に、赤外線カメラには3つの主要な部分があります。これらは:

  • レンズ

  • 熱センサー

  • 電子機器の処理

重要なのは、レンズが赤外線を通過させ、熱センサーによって捕捉できるようにする必要があるということです。そのため、レンズに使用されている材料は、亜鉛、セレン化亜鉛、ゲルマニウム、またはカルコゲニドで作られたガラスです。可視光線カメラで使用されている通常のガラスは、赤外線を効果的に遮断できるため使用できません。

 

捕捉されると、観測対象の物体からの熱放射は、熱センサー(マイクロボロメーターなど)によって処理されます。上記のセンサーは、通常80 x 60ピクセル(低解像度)から1280 x 1024ピクセル(高解像度)の範囲の特定の解像度を決定します。

しかし、待ってください、それは低解像度ではありませんか?

はい、それは本当だ。 100メガピクセルの解像度を実現できるスマートフォンカメラや、4億ピクセルの解像度を実現できる高解像度の標準カメラと比較して、なぜ解像度がかなり低いのか疑問に思われるかもしれません。

サーマルカメラは、可視光に比べて長波長の赤外線を測定することに注意してください。したがって、センサー要素も通常の可視光カメラと比較して大きいことが重要です。

最後に、熱センサーからデータを受信するバックプロセッサー電子機器があります。これは、上記のデータが表示のために色表現に変換される場所です。

 

赤外線カメラの画質に飛び込む

赤外線カメラに最適な画質を得る方法について疑問に思われるかもしれません。正直なところ、それは正当な質問です。その過程で、標準の可視光カメラを参照として使用する可能性が高くなります。今日のカメラが100メガピクセル以上を搭載しているのに、どうしてですか?

 

すぐに、サーマルカメラ(上記のとおり)は厳密な意味でのカメラではないことを知っておいてください。これはセンサーです。具体的には、デジタル画像コンバーターに接続された赤外線センサーです。熱の光子を検出し、それに見合った電気出力を生成し、その出力をデジタル化して誰もが見ることができるようにします。

つまり、最高の画質を得ることが赤外線カメラにとって適切な手段ではないということです。むしろ、それは、まあまあのサーマルカメラ製品を恒星の製品から分離する熱エネルギーを正確に検出する能力です。

それを念頭に置いて、サーマルカメラでより良い画質が可能であることを知っておく必要があります。そのためには、3つのことを頭に入れておく必要があります。これらは、ある製品が別の製品に対してどのように運賃を支払うかを決定します。

  • ピクセル解像度

  • 熱感度

  • スペクトル範囲

ピクセル解像度

解像度が高いほど、ターゲットシーンの熱差を検出する赤外線カメラの機能が向上します。赤外線カメラの心臓部は、TPAまたはサーマルピクセルアレイです。これは、実際にはピクセルの長方形配列である赤外線センサーです。ピッチ(ミクロン単位)は、あるピクセルの中心から次のピクセルの中心までの距離です。

ピクセルセンサーが多いほど、デバイスはより強力になります。したがって、ピクセルピッチが小さいほど、デバイスが検出する強度が高くなります。

たとえば、640 x 480の解像度の赤外線カメラは、320 x240の解像度よりも優れた解像度を検出できます。これは、前者の方が後者よりも多くのセンサーを利用できるためです。

さらに、解像度が大きいほど、赤外線カメラが熱を検出できる距離が遠くなります。したがって、320 x 240の解像度のサーマルデバイスは60フィートの距離から正確に検出でき、60 x120の解像度のサーマルは30フィートの距離で実行できます。したがって、ニーズに最適な赤外線カメラを選択する前に、目の前の仕事に慣れておくことをお勧めします。

熱感度

NETD(ノイズ等価温度差)とも呼ばれる熱感度は、基本的に、赤外線カメラが検出できる最小の温度差の尺度です。

しかし、ここにトリックがあります。

高い数字を取得することではありません。 NETDが低いほど、カメラはわずかな温度差をより適切に検出できます。要するに、それはより正確です。

ミリケルビンまたはmKで測定される場合、NETDの値は通常50mKから250mKの範囲です。 50mKのカメラは、250mKの赤外線カメラよりも、湿気の問題などの微妙なアプリケーションを検出できます。

ただし、微妙な違いがあるアプリケーションでサーマルを使用する予定がない場合は、NETDが低いサーマルデバイスは役に立たないことに注意してください。

スペクトル範囲

電磁スペクトルを覚えていますか?赤外線の波長範囲は広すぎて、1台の赤外線カメラでは検出できません。したがって、スペクトル範囲は、サーマルデバイスが検出および測定できる波長の範囲です。マイクロメートル(µm)で表されます

ガス検知(ブタン、メタン)に対応するサーマルカメラは、3µmから5µmのスペクトル範囲を持つ中波カメラです。ただし、現在市場に出回っているほとんどの赤外線カメラは、スペクトル範囲が8µmから14µmの長波カメラです。これらのカメラは、住宅検査から消防まで幅広い用途を提供します。

 

紹介:サーマルカメラの2つの主要なタイプ

赤外線カメラは、多くの人にとって多くのことになる可能性があります。それらは、物件が可能な限りエネルギー効率が良いことを確認しなければならない住宅検査官にとって貴重な所有物になる可能性があります。しかし、サーモグラフィには、はるかに多くの精巧さを必要とする用途があります。研究開発に使用されるものは、そのリストの一番上にあります。

そのため、サーマルカメラには主に2つのタイプがあります。この点で、適切な赤外線カメラを目の前の仕事に合わせることができるのは賢明です。

冷却サーマルカメラ

すぐに、これらのサーマルカメラはかさばります。しかし、彼らが運ぶ重量は、彼らの優れた熱検出能力と一致しています。これらのデバイスは、真空シールされたケースに収められており、極低温冷却メカニズムによって冷却されます。これらのカメラは冷却する必要があります。そうしないと、冷却しないと機能しません。

精度を優先する場合、冷却サーマルカメラが頼りになるデバイスです。たとえば、冷却されたサーマルカメラを使用して、そこに配置された壁の手形を数秒で検出できます。これは、冷却されていないサーマルが熱の兆候を検出する前に、手を壁に数分置いておく必要があるという偉業です。

一方、冷却式サーマルカメラははるかに高価です。さらに、デバイスを時々冷却する必要があるため、結果を生成するのに時間がかかります。したがって、このタイプのサーマルカメラは非冷却カメラほど人気が​​ありません。

非冷却サーマルカメラ

非冷却サーマルカメラはボロメータベースです。冷却する必要がないため、これらのデバイスは必要なだけ持ち運びできます。そのため、軽量であるため、長年にわたって多くの職業で大人気となっています。最高の熱読み取り精度を必要としない限り。

それらをさらに魅力的にしているのは、冷却された代替品と比較してメンテナンスがはるかに少ないため、ダウンタイムなしで動作できることです。彼らの低価格を追加すれば、彼らが今日の市場で一般的な言葉になっているのは偶然ではありません。

 

今日の赤外線カメラの価格帯は?

20世紀の終わりごろ、消防署はすでに、消防職員の用語でTIC(熱画像カメラ)と呼ばれる熱カメラの大きな利点を認識していました。煙を透視するテクノロジーの能力は、他に類を見ないものです。

しかし、1つのことが、アメリカ中の多くの消防署がすべての交戦でTICを配備するのを妨げました。そしてそれが価格です。赤外線カメラはそれぞれ$ 20,0000以上の値札が付いているので、それを購入するのは次のようでした。壁に面している

振り返ってみると、TICを高価にする必要があるポイントのチェックリストがあります。そして、それを作成する際の材料だけが、あなたのありふれた種類ではないことを理解する必要があります。

起動するには、赤外線カメラ用の特別な種類のレンズを使用します。今日の標準的な可視光カメラの一般的なレンズであるプレキシガラスは、赤外線を助長しないため、単に使用することはできません。多くの場合、高価な材料であるゲルマニウムを使用します。

次に、価格も要求するセンサーの場合があります。それに加えて、センサーからの電子信号を読み取り可能な出力に変換する回路基板と電子機器があります。

幸いなことに、赤外線カメラの価格を押し下げる技術が登場しました。今日、ほとんどの赤外線カメラに搭載されているマイクロボロメーターIR検出器について話しています。

マイクロボロメータはアクティブな冷却を必要としないため(前述)、より安価な材料を使用してTICを作成できます。また、これにより、ポータブルでよりコンパクトなデザインが可能になりました。

今日では、WiFi対応のポータブル206 x156解像度の赤外線カメラを599ドル以下でご利用いただけます。テクノロジーが、保証が追加されたこのような素晴らしい製品を最大限に活用するのにどのように役立つかは、本当に驚くべきことです。

これが PerfectPrimeの完璧な例

スマートフォンを赤外線カメラに変えることはできますか?

技術的には可能です。すべてのスマートフォンには、赤外線を検出できるイメージセンサーが搭載されています。残念ながら、この赤外線はセンサーに到達する前にフィルター処理され、鮮明な自然光の画像が生成されます。

センサープレートは、小さな赤外線フィルターを収容する円形アセンブリに接続された電荷結合デバイスで構成されています。このフィルターは、赤外線が素晴らしい写真の邪魔にならないようにします。

 

赤外線フィルターを外せば、スマートフォンは熱画像装置として機能します。これが Youtubeビデオそれがどのように行われるかを示します。

 

ただし、スマートフォンの赤外線イメージセンサーはピクセル数が非常に限られていることに注意してください。したがって、プロ仕様のサーモグラムが必要な場合は、他の場所を探す必要があります。

あなたのためのより良い代替案は、スマートフォン用の赤外線カメラアドオンに依存することです。良い例は PerfectPrimeのiPhone用IR203 デバイス。強力な赤外線カメラで、iOSデバイスを80 x60ピクセルの赤外線カメラに簡単に変換できます。デバイスを携帯電話に接続してアプリを開くだけで、身の回りのもののさまざまな熱の特徴を明らかにすることができます。

さらに、Androidデバイスでも同じことができます。ただし、IR 203の代わりに、PerfectPrime’s IR202 代わりは。このサーマルアドオンは軽量であるだけでなく、非常にユーザーフレンドリーであるため、どこにいてもサーマルカメラを最大限に活用できます。

 

Thermal Camera Quick FAQs

赤外線カメラと暗視のどちらが良いですか?

確かに、これは難しい質問です。これは、それぞれが他とは異なる特定の目的を持つツールであるためです。リンゴとマンゴーを比較することはできませんよね?ハンドソーとチェーンソーを比較するようなものです。もちろん、チェーンソーはより強力ですが、小さな木片を切るためにチェーンソーを使用することはありません。その仕事は手のこぎりに行きます。

したがって、何よりもまず、最適なツールを決定する前に、次のことを自問する必要があります。どのような作業をしたいですか。

すべての技術と青信号にだまされてはいけません。基本的に、暗視はカメラです。機能するのは光の存在に依存します。つまり、周囲から跳ね返った光を受け取り、周囲の画像を作成します。それは私たちの目がどのように機能するかと同じです。

暗視を「暗闇を通して見る」ようにするのは、画像の強化です。暗視ゴーグル(NVG)は、いわゆるイメージインテンシファイア(軍事用語)またはイメージエンハンサーを使用して、薄暗いシーンでの反射光の量を増幅し、環境のより良い画像を取得します。これが、映画で見られる緑がかった写真を取得する方法です。

NVGの問題は、画像を作成するために周囲光が必要になることです。トンネルのように真っ暗闇の中で、暗視技術は完全に失敗するでしょう。

一方、赤外線カメラはカメラではありません。それらはセンサー、特に熱センサーです。そのため、画像を作成するために周囲光は必要ありません。目の前にあるものの熱の特徴を熱で取得します。つまり、真っ暗闇の中でも人間と動物のどちらが前にいるのかがわかります。

熱画像と暗視カメラでできることとできないことの比較を次に示します。


サーマルカメラとナイトビジョンテーブルの比較

カテゴリー

サーマルカメラ

夜間視力

コメント

暗い場所

はい

はい

両方の機能。

完全な闇

はい

番号

サーマルは、光の状態に関係なく熱を検出します。

霧/ほこり/煙を通して見る

はい

番号

煙、霧、ほこりは暗視画像を簡単に覆い隠します。

葉/葉を通して見る

はい

番号

低コントラストは、暗視の結果が標準以下であることを意味します。

余熱を追跡する(フットプリント、手形)

はい

番号

暗視は目のように機能します。

離れた場所から検出する

はい

番号

暗視の画像増幅器は、近距離で動作します

日中に操作する

はい

番号

画像エンハンサーが危険にさらされる可能性があるため、日中の暗視は無価値です。


明らかに、暗闇で見ることについて話す場合、赤外線カメラは暗視技術を凌駕するでしょう。 Thermalは、全天候型、全地形型、24時間体制の熱検出器であり、確実に機能します。

さて、暗視に赤外線カメラ技術を使用してみませんか?それは十分に公正な提案です。はい、それはすでに起こっています。新世代技術の暗視カメラは、完全な暗闇の中で見ることを可能にする熱画像技術を備えています。昔ながらのNVGは、現在、ゆっくりと背景に消えていきます。

さらに、赤外線を使用する別のNVGもあります。基本的に熱である現代のNVGとは異なり、赤外線主導のNVGはアクティブな照明として赤外線を使用します。つまり、それはまだ昔ながらの暗視のように機能します。違いは、赤外光から画像を増幅できることです。ただし、これは、サーマルカムを使用して「暗闇で見る」NVGほど強力ではありません。

これは、時間の経過に伴う暗視技術の違いを示す表です。

何年にもわたる暗視技術

ナイトビジョンテクノロジー

特徴

コメント

ファーストウェーブ

画像の強化

暗い場所では動作しますが、完全な暗闇では動作しません

セカンドウェーブ(アクティブ赤外線ナイトビジョン)

アクティブイルミネーション

カメラのフラッシュのように反射光として赤外線を使用して、シーンを画像に変換します

サードウェーブ

赤外線画像技術

暗視として使用される赤外線カメラ。より強力な


したがって、どちらがより強力なテクノロジーであるかを知りたい場合、答えは赤外線カメラの手渡しです。まさに暗視技術がその兵器庫に赤外線カメラ技術を組み込んでいる理由。

しかし、夜明けに狩りをしていて、目の前にどんな動物がいるのか知りたい場合は、暗視が答えになります。通常のカメラと同様に、暗視カメラは赤外線カメラに比べてターゲット認識が優れています。この意味で、昔ながらの技術が勝ちます。

繰り返しますが、最初から正しい質問をすることが重要です。問題は、どのツールがより強力であるかではなく、どのツールが目前の仕事に最も適しているかという問題です。

アクティブ赤外線カメラと赤外線カメラの違いは何ですか?

用語は混乱を招く可能性があります。ある意味、怖いこともあります。それが何であるかを学ぶことが重要である理由は十分にあります。アクティブ赤外線またはアクティブIRシステムと熱画像カメラの間の混乱はそのような例の1つです。

アクティブなIRシステムを理解するには、まず赤外線が電磁スペクトルの一部であることを覚えておく必要があります。このように、可視光がさまざまなサイズの独自の波長を持っているのと同じように、それは波長の範囲を持っています。近赤外線は可視光に近いです。マイクロ波放射に近い遠赤外線に比べて波長が短くなっています。

遠赤外線は私たちが熱として経験するものです。熱です。日光や火の熱を感じるとき、それは遠赤外線です。一方、赤外線の波長が短いほど、熱はあまり表示されません。それらはまったく熱くないと見なされます。良い例はあなたが見つける近赤外線ですスマートテレビ用のリモコン

アクティブIRシステムは近赤外線を使用します。これらのシステムは、熱の代わりに赤外線を使用してシーンを照らし、カメラが画像を作成できるようにします。第2世代のアクティブIRナイトビジョンは、そのようなテクノロジーの一例です。

一方、赤外線カメラは中赤外線から遠赤外線のエネルギーを使用します。シーンを照らすために使用されるのではなく、熱の違いを感知します。遠赤外線は反射光を感知しません。これが、太陽のまぶしさ、次のヘッドライト、かすみや煙、ほこりの影響を受けない理由です。

 

赤外線カメラは壁越しに見ることができますか?

いいえ、絶対にありません。サーマルカメラは、壁などの物体の熱特性を検出できます。だからしかし、それは何かしっかりしたものを通して見ることはできません。

 

ただし、壁の反対側が燃えていて、その火が壁に影響を与えている場合、赤外線カメラは壁の温度を読み取ることで火の存在を認識する可能性が高くなります。

これは、壁の厚さや薄さにも依存することに注意してください。壁が(理論的には)紙でできていて、その後ろにハイイログマがいる場合、カメラが捕食者の存在を検出できる可能性が高くなります。

 

赤外線カメラをブロックできますか?

もちろん、そのため、サーマルカメラのレンズとして適切なメガネを使用する必要があります。そうでない場合、赤外線は通過できず、効果的に遮断されます。

また、調査対象の眼鏡は、赤外線カメラがその熱特性を読み取る機能を妨げる可能性があります。多くの場合、メガネは反射板として機能します。ただし、一部の赤外線を通過させるガラス(車のフロントガラスなど)があります。

 

どのピクセル解像度が私に最適ですか?

繰り返しになりますが、自分にとって何が最善かを知るには、最初に、実行する必要のある作業が正確に何であるかを確認する必要があります。赤外線カメラの愛好家は、機械が正常に機能し、問題がないことを確認したい製造工場のエンジニアほどの解像度は必要ありません。


現在までに、次の熱解像度とピクセルサイズが市場で入手可能です。


サーマルカメラ製品

ピクセルサイズ

解像度

低解像度

160 x 120

19,600ピクセル

中解像度

320 x 240

76,800ピクセル

高解像度

640 x 480

307,200ピクセル


これらの数値を通常のカメラやスマートフォンのカメラと比較する場合は、顎が下がるはずです。標準のiPhoneは、約12メガピクセルのカメラパワーを備えています。翻訳すると1200万ピクセルになります。しかし、今日、100メガピクセルもの高さのカメラを搭載したスマートフォンがあります。さらに、より高解像度の最高級の普通のカメラがあります。

ただし、(前述のように)赤外線カメラは実際にはカメラではないことに注意してください。それらはセンサーです。したがって、解像度は、デジタル写真よりも赤外線イメージングデバイスでより重要な役割を果たします。

これは、赤外線カメラの解像度が画質だけでなく、最も重要なこととして、熱差を正確に測定する能力にも影響を与えるためです。したがって、高解像度の赤外線カメラは、温度差をより適切に検出できます。

つまり、赤外線カメラの解像度が高いほど、温度測定の精度が高くなります。たとえば、320x240の解像度の赤外線カメラは、6フィートの距離から10分の1平方インチ未満の領域の熱を検出できます。これは、160x120の解像度では失敗します。後者は、ターゲットがその2倍のサイズであっても、画像を生成できません。

さらに、高解像度の赤外線カメラは、低解像度の赤外線カメラと比較して、より遠い距離から熱を測定することができます。要約すると、これはそれが提供するものです:

  • 温度検出精度の向上

  • 離れた場所からのより良い検出

  • より良い画像

そうは言っても、仕事を適切な赤外線カメラに合わせることが重要です。

 

赤外線カメラは健康上のリスクをもたらす可能性がありますか?

簡単な答えはノーです。有害な電磁波に関しては、サーマルカメラはユーザーに健康上のリスクをもたらしません。さらに、熱画像装置は非侵襲的な方法で使用されることに注意してください。健康上のリスク(癌)の可能性があるため空港での使用が以前に禁止されていたX線ボディスキャナーとは異なり、サーマルカメラは FDA以上 パンデミックに照らして発熱をスクリーニングするための安全な方法として。

確かに、赤外線カメラは人の健康を高めることができます。人間が離れた場所から熱を検出するのに役立つだけでなく、健康上の異常の可能性を調べることもできます。たとえば、動物の健康状態の監視では、赤外線カメラで動物の体のストレスのある部分を表示できます。異常な熱の存在を判断することにより、獣医師は研究中の動物の問題の可能性のある領域を特定することができます。

さらに良いことに、赤外線カメラはあなたを保護することができます。これらのデバイスは、日中および夜間に完全に機能する強力な監視デバイスとして、眠っている間でも悪意のある個人があなたの貴重な住居を邪魔しないようにすることができます。それが人間のためにできるすべてのことを見ると、赤外線カメラは本当に宝の山です。


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