Микроболометр в тепловизоре: как излучение превращается в изображение
Каждый чувствительный элемент микроболометрической матрицы реагирует на поглощённое тепловое излучение.
Как возникает изображение
Какие сведения даёт техническая документация
Где могут появиться ошибки прочтения
Даже соседние элементы могут отвечать на одинаковый сигнал чуть по-разному. Поэтому для ровной тепловой картинки требуется электронная коррекция, а характерные полосы не всегда связаны с самой сценой.
Откуда берётся тепловое изображение
Микроболометр преобразует поглощённое тепловое излучение в изменение электрического сигнала.
Неоднородность отклика элементов требует цифровой коррекции.
Внешний вид дефекта на записи не позволяет однозначно определить его причину без оригинального файла и данных об устройстве.
Какие свойства влияют на термограмму
Неоднородность отклика элементов требует цифровой коррекции.
Различия в свойствах камер, данных и опубликованных изображений
| Понятие | Что означает | Чего не следует заключать |
|---|---|---|
| RGB-камера | Регистрирует отражённый видимый свет | Не превращается в тепловизор из-за цветного фильтра |
| Тепловизор | Регистрирует инфракрасное излучение | Не видит сквозь непрозрачные преграды |
| Радиометрический прибор | Может оценивать температуру после калибровки | Требует учёта поверхности и среды |
| ИК-излучение | Неоднородность отклика элементов требует цифровой коррекции. | Это не универсальная характеристика любого аппарата |
Путь инфракрасного сигнала
Поверхность
Излучает энергию в зависимости от температуры и свойств материала
ИК-оптика
Пропускает рабочий спектральный диапазон
Тепловая матрица
Преобразует излучение в электронные данные
Программа
Назначает оттенки тепловой палитры
Почему термограммы бывают разными
Количество пикселей, спектральный диапазон, температурная чувствительность и радиометрическая точность отвечают на разные вопросы. Сравнивать их нужно по разным характеристикам и измерительным условиям.
Излучает энергию в зависимости от температуры и свойств материала
Преобразует излучение в электронные данные
Назначает оттенки тепловой палитры
Когда одинаковые участки матрицы дают немного разный электрический отклик, система корректирует неоднородность, чтобы в кадре не появлялся ложный рисунок.
Документация и границы выводов
Два диапазона MWIR/LWIR, охлаждаемые и неохлаждаемые камеры, радиометрия.
Причина краткого замораживания кадра, drift и flat field correction.
Вопросы о тепловизорах
Для чего нужна коррекция отклика микроболометра?
Микроболометр преобразует поглощённое тепловое излучение в изменение электрического сигнала. Неоднородность отклика элементов требует цифровой коррекции.
Какого вывода термограмма не позволяет сделать?
Тепловизор показывает обычный цвет поверхности?
Нет. Он регистрирует инфракрасный сигнал, а оттенки изображения задаёт палитра.
Всегда ли цветная термограмма является измерением температуры?
Нет. Визуализация и радиометрия отличаются. Для измерений нужны калибровка и учёт среды.