Понимание качества теплового изображения инфракрасной камеры

При выборе инфракрасной камеры чрезвычайно важно лучше понимать характеристики этих камер, которые в наибольшей степени влияют на качество создаваемых инфракрасных изображений. В этой статье рассматриваются три основные области, влияющие на качество теплового изображения: разрешение в пикселях, тепловая чувствительность и фиксированный структурный шум. Каждая область оказывает значительное влияние на качество тепловизионного изображения.

Заказать тепловизионное обследование зданий вы можете на https://trassteplotech.ru.

Если вы приобрели цифровую камеру в прошлом, на вашу покупку, вероятно, повлияло ваше убеждение, что количество пикселей является наиболее важной характеристикой при попытке оценить качество изображения среди всех предлагаемых вариантов камеры. Любой, кто читает Consumer Reports™ и их подробную оценку цифровых камер, оценит, что производительность камеры включает в себя тщательный анализ гораздо большего, чем количество пикселей. Поскольку тепловизионная камера в основном представляет собой преобразователь изображения (излучаемая тепловая энергия в видимое изображение), вам необходимо понимать, какие основные атрибуты определяют качество тепловизионного изображения и как каждый из них влияет на качество изображения, которое вы можете испытывать в своем приложении.

Разрешение в пикселях

 

Первым фактором является количество пикселей. На сегодняшний день существует три стандарта разрешения (камеры некоторых производителей немного отличаются):

  • Низкое разрешение — 160×120 (19 600 пикселей)
  • Среднее разрешение — 320×240 (76 800 пикселей)
  • Высокое разрешение — 640×480 (307 200 пикселей)

Какое разрешение вам нужно (стихи нужны) в первую очередь определяется вашим приложением и ценностью, которую вы придаете качеству изображения. Оценивая цифровую камеру с разрешением 5 или 10 мегапикселей, большинство пользователей никогда не выиграют от покупки камеры с разрешением 10 миллионов пикселей, потому что они никогда не будут печатать изображения на бумаге достаточно большого размера, разрешение которой обеспечит лучшее качество печати. Принимая во внимание, что вы всегда будете печатать и отображать полное разрешение инфракрасной камеры, поскольку самое высокое доступное разрешение является относительно скромным по современным стандартам цифровых камер. Даже при разрешении 640×480 пикселей тепловизионное изображение высокой четкости займет лишь часть современных компьютерных дисплеев, а получаемое в результате качество печати теплового изображения всегда будет полностью реализовано.

Еще одним преимуществом высокого разрешения является возможность масштабирования сцены с сохранением хорошего качества изображения. Большинство тепловизионных камер имеют стандартную оптику с горизонтальным полем зрения примерно 25°. Независимо от разрешения в пикселях производительность камеры с разрешением 640×480, установленной на 2-кратный цифровой зум, будет равна производительности камеры с разрешением 320×240 с дополнительным (и часто дорогостоящим) объективом 12° (2X). Если вы предполагаете, что вам потребуется визуализировать объекты на расстоянии более 20 футов, вам следует учитывать повышенную стоимость 2-кратного объектива для тепловизионной камеры 320×240 при сравнении общих затрат между системами 320×240 и 640×480.

Второй серьезной проблемой, влияющей на качество изображения, является тепловая чувствительность. Хотя существует ряд тестов, используемых для количественной оценки этой характеристики, тепловая чувствительность в основном определяет, насколько хорошо камера будет отображать изображение при увеличении контрастности изображения. Термическая чувствительность меняется в зависимости от температуры объекта, так как при повышении температуры объекта наклон выходного сигнала детектора увеличивается с повышением температуры. Это означает, что отношение сигнала (возрастающего) к шуму (фиксированному) улучшается по мере того, как вы смотрите на более горячие объекты. Однако обычно это не является преимуществом, потому что приложения, в которых можно использовать более высокую тепловую чувствительность, — это приложения с низкой температурой (комнатной температурой), где тепловой контраст (дельта температуры в пределах изображения) очень низок.

При просмотре опубликованных технических характеристик камеры вы увидите диапазон температурной чувствительности от 0,25 °C (250 мК) до 0,05 °C (50 мК). Хотя вы можете считать четверть градуса адекватной тепловой чувствительностью, как только вы посмотрите на низкоконтрастную сцену, вы обнаружите, что качество изображения неблагоприятно влияет на качество изображения, поскольку в изображении начинает преобладать шум.