Sebagai kesinambungan daripada nota terbaru saya, saya ingin bercakap tentang cara paling mudah untuk menukar kamera web biasa kepada apa yang dipanggil kamera penglihatan malam - mampu mengesan julat inframerah spektrum.

Apakah kamera penglihatan malam inframerah

Malah, mana-mana kamera digital boleh bertindak sebagai penguat imej (penukar elektron-optik) untuk peranti penglihatan malam (NVD) generasi sifar (NVG sedemikian menggunakan pencahayaan IR aktif kawasan tersebut), kerana matriks kamera itu sendiri melihat bukan sahaja kelihatan, tetapi juga spektrum IR. Cahaya "lebihan" dipotong menggunakan penapis cahaya (dalam kes ini, penapis IR) dan ini dilakukan supaya imej yang dihasilkan oleh kamera sepadan dengan apa yang dilihat oleh mata manusia. Dengan cara ini, dalam kamera murah penapis IR lemah atau mungkin tidak hadir sepenuhnya - untuk memeriksa, anda boleh menyerlahkan alat kawalan jauh, sebagai contoh, ke dalam kamera telefon bimbit. Oleh itu, dengan mengeluarkan penapis IR anda boleh menukar kamera web biasa menjadi kamera penglihatan malam, pada masa yang sama meningkatkan sensitiviti keseluruhan kamera web dan menyingkirkan hingar imej dalam keadaan cahaya malap

Mengeluarkan penapis IR daripada kamera web

Saya akan melihat proses pembongkaran penapis IR menggunakan kamera web sebagai contoh. Logitech Webcam C120. Terdapat yang bagus di Internet dengan penerangan (dalam bahasa Inggeris) tentang cara untuk mengalih keluar penapis IR daripada kamera web dengan saiz utama. Walaupun model kamera tertentu tidak ada (seperti saya, contohnya), adalah berguna untuk mencari model yang hampir serupa dan membiasakan diri dengan strukturnya; ini berguna pada masa hadapan apabila membuka kamera anda. Perhatian— bukan setiap kamera boleh dilucutkan penapis tanpa rasa sakit — .

• Langkah pertama ialah membuka kes - dengan menanggalkan selongsong dari hemisfera hadapan, menanggalkan palam getah yang menutup tempat duduk skru pelekap dan buka skru itu sendiri. Untuk melaksanakan operasi ini, anda memerlukan sekurang-kurangnya pemutar skru Phillips yang nipis (pemutar skru jam adalah yang terbaik); ia adalah mudah untuk menanggalkan palam dengan memilihnya dengan objek tajam, walaupun agak mungkin untuk bertahan dengan kuku anda.
  
• Selepas membuka skru, ruang itu dibongkar menjadi dua bahagian, hemisfera, yang mana anda perlu menariknya ke arah yang berbeza dari jahitan tengah. Dalam kes ini, anda boleh mengeluarkan pendirian standard jika ia tidak diperlukan pada masa hadapan, serta mengeluarkan konduktor cahaya dari LED penunjuk dan mengeluarkan butang yang terletak di belakang kamera.
  
  
• Kini anda perlu mengeluarkan papan dengan kanta yang dipasang padanya dari alur. Selepas itu cincin fokus dikeluarkan dari kanta, dan ia sendiri dicabut dari perumahan matriks. Mari kita ketepikan semua yang telah kita rakam dan mulakan perniagaan dengan perkara utama—matriks itu sendiri.
  
  
• Untuk mengeluarkan perumah dari matriks, anda perlu menanggalkan dua skru yang terletak di bahagian belakang papan. Selongsong di sekeliling perimeter dilekatkan pada papan, jadi anda perlu mengeluarkannya dengan berhati-hati, tetapi dengan sedikit kekuatan. Selepas mengeluarkan kulit, lebih baik juga meletakkan papan dengan matriks ke tepi supaya matriks tidak rosak secara tidak sengaja.
  
  
• Mari kita beralih ke langkah utama. Penapis IR dilekatkan pada selongsong dari dalam, saya sendiri tidak dapat membongkarnya secara terbalik - saya hanya perlu mengetuknya dengan jarum jahit dan membersihkan sisa (lebih baik melakukan ini dengan cermin mata - penapis IR adalah kaca dan kepingan kaca kecil boleh terbang ke mata).
  
  
• Itu sahaja, kamera penglihatan malam sudah siap! Apa yang tinggal ialah meletakkan selongsong di tempatnya (semasa memasang, perhatikan kekunci yang terletak pada selongsong dan papan - masing-masing protrusi dan lubang, penjajaran yang memastikan lokasi selongsong yang betul). Kami skru kanta ke dalam perumahan, sambungkan kamera dan .

Kini anda hanya perlu melampirkan kamera dalam perumahan yang mudah (anda juga boleh menggunakan yang standard jika saiz dan bentuknya sesuai dengan anda) dan letakkannya di tempat yang betul - contohnya, di atas pintu depan, menyambung wayar kamera ke komputer . Dan nikmati sistem pengawasan video anda yang dipasang sendiri!

Mengapa lagi kamera inframerah boleh berguna?

Sebagai tambahan kepada fakta bahawa kamera inframerah itu sendiri kurang sensitif terhadap pencahayaan yang kurang baik dan oleh itu lebih sesuai untuk digunakan sebagai kamera keselamatan daripada kamera biasa, ia mempunyai beberapa ciri menarik yang lain:

• Perkara pertama dan utama, yang berikutan daripada intipati kamera IR, ialah ia melihat sinaran IR, yang bermaksud bahawa pencahayaan IR yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar (prinsip yang sama bagi NVG generasi sifar) akan berfungsi dengan sempurna dengan alat sedemikian. kamera. Uncle Liao mencadangkan

Perlu dimulakan dengan fakta bahawa mana-mana kamera boleh melakukan pengawasan video dalam julat inframerah. Ini ditentukan oleh fakta bahawa sensitiviti spektrum matriks kamera video, pada satu darjah atau yang lain, meliputi sebahagian daripada julat IR.

Kami perlu membuat tempahan dengan segera - kami akan bercakap tentang pembentukan imej disebabkan oleh sinar inframerah yang dipantulkan.

Rakaman sinaran terma objek sendiri boleh dilakukan dengan peranti khas - peranti penglihatan malam, pencitra terma, yang, mengikut prinsip operasi, mempunyai sedikit persamaan dengan kamera CCTV.

Sekiranya tugasnya adalah untuk mengatur pengawasan terutamanya atau secara eksklusif pada waktu malam, maka apabila memilih kamera perkara berikut harus diambil kira:

Kamera analog monokrom (hitam dan putih) jauh lebih sesuai untuk tujuan ini daripada yang berwarna. Ini ditentukan oleh reka bentuk dan prinsip operasi mereka.

• Pertama, matriks yang dibuat menggunakan teknologi CCD (CCD) yang digunakan dalam peranti ini tidak mempunyai unsur mikroelektronik tambahan pada permukaannya; oleh itu, keseluruhan kawasannya digunakan secara eksklusif untuk pembentukan imej.
• Kedua, kerana sensitiviti matriks sebahagian besarnya ditentukan oleh jumlah cahaya per unit luas, dan tiga kawasan asas digunakan untuk membentuk imej warna (monokrom - satu), kelebihan kamera video hitam-putih menjadi. jelas.

PENJELASAN IR UNTUK KAMERA CCTV

Tidak kira betapa tingginya fotosensitiviti kamera video, adalah mustahil untuk dilakukan tanpa pencahayaan inframerah tambahan untuk mengatur pengawasan video dalam keadaan cahaya malap. Sebab mengapa IR digunakan mungkin berbeza-beza. Pengawasan video di kawasan inframerah spektrum boleh digunakan:

• dalam kes di mana ia tidak boleh dilaksanakan secara ekonomi untuk menggunakan pencahayaan buatan;
• jika perlu, pastikan kerahsiaan pengawasan video;
• pada objek yang penggunaan sumber cahaya yang boleh dilihat tidak boleh diterima.

Perkara terakhir agak spesifik, tetapi apabila menganjurkan pemerhatian, sebagai contoh, di pawagam semasa pertunjukan, ia mesti diambil kira.

Perlu diingatkan bahawa keberkesanan pencahayaan IR bergantung, antara lain, pada sensitiviti kamera pengawasan video dalam julat inframerah. Hakikatnya ialah dalam kebanyakan kes kami ingin memantau siang dan malam menggunakan satu kamera video. Selain itu, pada waktu siang adalah perlu untuk mendapatkan imej warna yang berkualiti tinggi.

Kedua-dua tugas ini bercanggah sifatnya. Kehadiran mod "siang-malam" untuk kamera pengawasan video berwarna tidak menghapuskan percanggahan ini sepenuhnya. Keputusan terbaik diperoleh dengan menggunakan penapis IR mekanikal.

Secara struktur, pencahayaan inframerah dilaksanakan dalam dua cara:

• dibina ke dalam kamera CCTV;
• dibuat sebagai unit berasingan (penerang IR).

Pilihan terakhir dibincangkan di bawah, tetapi jika anda telah memilih kamera dengan lampu latar terbina dalam, perlu diingat bahawa julat lampu latar yang panjang memerlukan kuasa LED yang sesuai. Dan kuasa tinggi memerlukan pelesapan haba yang baik, jika tidak, kamera video akan menjadi terlalu panas (ini terutama berlaku untuk peranti IP).

Pernahkah anda melihat kamera video yang digunakan secara meluas dengan radiator luaran? Oleh itu, apabila saya melihat kamera dengan julat pencahayaan IR yang dinyatakan melebihi 20 meter, saya diseksa oleh keraguan yang tidak jelas tentang keberkesanannya.

SOrotan IR

Lampu sorot inframerah untuk sistem pengawasan video membolehkan anda menjalankan pengawasan dengan berkesan pada waktu malam. Dari segi struktur, ia mewakili peranti yang berfungsi lengkap dalam perumahan yang berasingan. Mengikut jenis pemancar mereka boleh:

• lampu;
• LED.

Yang pertama mempunyai hayat kerja yang agak singkat, tidak selamat dalam operasi, dan oleh itu kini boleh dikatakan tidak digunakan. Lampu sorot LED adalah padat, tahan kepada pelbagai jenis getaran dan kejutan, dan mempunyai kecekapan tinggi. Ciri teknikal utama mereka ialah:

• kuasa sinaran;
• sudut lampu latar;
• julat;
• panjang gelombang sinaran IR.

Semakin besar kuasa penerang inframerah dan semakin kecil sudut pencahayaan, semakin jauh jarak ia beroperasi.

Kuasa ditentukan oleh bilangan dan jenis LED. Sudut pencahayaan juga ditentukan oleh dua faktor: reka bentuk LED dan sifat penempatannya dalam badan peranti. Memandangkan LED sendiri membentuk pancaran sinaran yang agak sempit, untuk menerangi kawasan yang besar paksi optik mereka mesti terletak pada sudut antara satu sama lain.

Sudut pencahayaan lampu sorot mestilah sepadan dengan sudut tontonan kamera CCTV. Pengecualian mungkin berlaku apabila lokasi pemasangan kamera video dan lampu sorot dipisahkan. Di samping itu, ada kemungkinan satu lampu sorot digunakan untuk menerangi kawasan tontonan beberapa kamera.

Sebagai contoh, untuk kamera dengan jarak fokus 3.6 mm, jarak kerja maksimum ialah kira-kira 15 meter. Kami kira-kira menganggarkan bahawa sudut "penglihatan" beliau ialah 60 0 . Sehubungan itu, penerang IR mesti mempunyai parameter yang sama untuk berfungsi bersama-sama dengannya.

Perlu diingat bahawa mendapatkan julat pencahayaan yang besar dengan sudut bukaan yang besar bagi penerang IR adalah tugas yang sukar dari segi teknikal. Anda tidak akan menemui peranti sedemikian dalam jualan meluas atau harganya akan menjadi sangat tinggi.

Jadi, apabila memilih peranti pencahayaan inframerah, anda perlu mendekatinya dengan teliti dan kritis terhadap pelbagai jenis kenyataan pengiklanan.

* * *

© 2014-2020 Hak cipta terpelihara.
Bahan-bahan di tapak adalah untuk tujuan maklumat sahaja dan tidak boleh digunakan sebagai garis panduan atau dokumen normatif.

Hari ini, mungkin semua orang telah mendengar tentang peranti sedemikian sebagai pengimejan terma. Pengecualian, mungkin, adalah kanak-kanak kecil. Perkara lain ialah tidak ramai daripada mereka yang melihat peranti ini "secara langsung", dan lebih-lebih lagi mereka yang memegangnya di tangan mereka. Tetapi ada juga mereka yang bukan sahaja menyimpan, tetapi mencipta versi "rumah" mereka sendiri bagi pengimejan terma. Walau bagaimanapun, tidak kira apa kategori anda, artikel kami akan menarik untuk anda dalam apa jua keadaan. Mereka yang belum tahu akan dapat memahami prinsip operasi pencitra terma, dan berpengalaman serta ace akan dapat menemui kemungkinan baharu untuk diri mereka sendiri. Tetapi mari kita bercakap tentang segala-galanya dengan teratur.

Pengimej terma, sebagai peranti untuk mengukur suhu permukaan menggunakan kaedah bukan hubungan, boleh menjadikan kehidupan lebih mudah bagi wakil dari banyak profesion. Pada mulanya dicipta untuk tujuan ketenteraan, peranti yang agak kompleks dan mahal ini hari ini berjaya digunakan dalam kebanyakan bidang aktiviti manusia. Sebagai contoh, dalam industri - untuk memantau perubahan haba semasa proses teknologi; dalam perubatan - untuk mendiagnosis penyakit; apabila memburu burung dan haiwan; dalam pembinaan - untuk menentukan kawasan kebocoran haba atau, sebaliknya, tempat untuk meletakkan paip. Dan ini bukan rekod prestasi lengkap peranti ini.

Jenis peranti

Pengimej terma ialah peranti yang popular dan pelbagai fungsi yang mempunyai dua pilihan reka bentuk teknologi:

• Pegun. Peranti dalam kategori ini bertujuan untuk digunakan dalam perusahaan perindustrian untuk memantau proses teknologi. Sistem penyejukan nitrogen ialah peranti yang agak biasa yang dilengkapi dengan pengimejan terma sedemikian. Ciri suhu operasinya sangat mengagumkan: dari -40 hingga +2000 °C. Sistem ini biasanya berdasarkan peranti yang dipasang pada matriks pengesan foto semikonduktor.

• Mudah alih (mudah alih). Perkembangan inovatif telah memungkinkan untuk beralih daripada penggunaan peralatan penyejukan yang besar, beralih kepada pengeluaran pengimejan terma berdasarkan mikrobolometer silikon yang tidak disejukkan. Peranti sedemikian mempunyai semua kelebihan pendahulunya, yang termasuk, sebagai contoh, langkah suhu kecil semasa pengukuran (0.1 °C). Anda juga boleh menggunakan pengimejan terma kelas ini untuk kerja penilaian kompleks yang memerlukan kedua-dua kemudahan penggunaan dan mudah alih peranti. Banyak pengimej terma mudah alih mempunyai keupayaan untuk menyambung ke PC untuk pemprosesan data yang pantas daripadanya.

Penggunaan pengimej haba di kawasan tertentu meninggalkan kesan tertentu pada ciri operasi yang diperlukan peranti ini. Oleh itu, sebelum membeli peranti ini, anda harus menilai keadaan di mana ia akan digunakan. Arahan akan membantu dengan ini. Pengimej haba yang dibeli tanpa pengetahuan yang betul tentang arahan pengendalian mungkin tidak sesuai dengan keperluan anda sama sekali. Contohnya, pengimej haba yang digunakan untuk memburu mesti mempunyai badan aloi ringan tahan hentaman dengan tahap perlindungan sekurang-kurangnya IP54.

Adalah wajar bahawa ia adalah reka bentuk monoblok dengan petunjuk pada pemidang tilik dan skrin LCD. Dan julat pemburu terma yang boleh dilihat harus mencapai 1500 m, manakala dalam industri pembinaan keperluan sedemikian tidak dikenakan pada pencitra terma.

Prinsip operasi pengimejan terma

Operasi pengimejan terma adalah berdasarkan keupayaan mana-mana objek untuk menghasilkan sinaran terma (sinar IR), keamatan yang secara langsung bergantung pada suhu objek. Pengimej haba mengesan sinar inframerah pada jarak jauh, menukarkannya kepada bentuk yang mudah untuk persepsi manusia. Perbezaan sinaran haba pelbagai objek membolehkan anda melihat pelepasan dalam gelap, serta aliran sejuk atau panas. Dalam kes ini, kawasan suhu tertinggi ditunjukkan dalam warna merah, dan kawasan suhu rendah ditunjukkan dalam warna hitam atau biru.

Anda harus memahami perbezaan asas antara peranti seperti pengimejan terma dan peranti penglihatan malam. Perbezaannya ialah keupayaan mereka untuk melihat dalam gelap. Pengimej haba memancarkan sinaran inframerah objek sendiri, manakala peranti penglihatan malam memancarkan pencahayaan sinaran pantulan dan diperkuatkan daripada objek lain. Iaitu, melaksanakan fungsi peranti penglihatan malam dengan pengimejan terma adalah mungkin, tetapi membina peta haba menggunakan peranti penglihatan malam tidak.

Algoritma operasi pengimejan terma terdiri daripada tiga peringkat:

1. Penetapan sinaran IR.
2. Menukarkannya kepada nilai suhu.
3. Pembentukan termogram - imej haba objek yang memaparkan taburan suhu pada permukaan objek.

Lebih-lebih lagi, tindakan ini berlaku serta-merta.

Walaupun prinsip operasi pengimejan haba yang agak rumit, reka bentuk peranti mudah alih tidak terlalu rumit.

Walau bagaimanapun, perlu diambil kira bahawa untuk kejelasan imej yang mencukupi pada skrin, optik khas yang mengandungi campuran germanium diperlukan. Inilah yang menentukan kos tinggi peranti profesional. Kos mereka mencecah ribuan dan kadangkala berpuluh ribu ringgit. Setuju, jumlahnya bukan sedikit.

Keupayaan besar pencitra terma telah lama memberi inspirasi kepada ramai orang muda kepada idea memasang peranti ini dengan tangan mereka sendiri. Dan, mujurlah, terdapat cara untuk membuat pengimejan terma dengan tangan anda sendiri dan mengelakkan perbelanjaan yang begitu ketara. Sudah tentu, jika peranti itu tidak bertujuan untuk digunakan untuk tujuan profesional.

Kami membentangkan tiga pilihan untuk melaksanakan pengimejan terma di rumah di bawah - pilih mana yang paling anda sukai. Dan penderia untuk pencitra terma dan elemen lain peranti boleh dibeli siap sedia.

Pilihan No. 1. Pengimejan terma buat sendiri daripada kamera

Kaedah ini berdasarkan fakta bahawa pada mulanya matriks semua kamera menangkap sinaran inframerah dengan sempurna, yang, sebenarnya, diperlukan untuk operasi pengimejan terma. Perkara lain ialah pengeluar peralatan fotografi memastikan peranti itu melihat perkara yang sama seperti mata manusia. Untuk melakukan ini, penapis khas diletakkan di hadapan matriks, menyerap atau memantulkan hampir semua sinaran IR - "cermin haba", atau cermin panas. Terima kasih kepada penapis ini, lengkung sensitiviti matriks menjadi serupa dengan lengkung sensitiviti mata manusia. Oleh itu, adalah mudah untuk membuat pengimejan terma dengan tangan anda sendiri daripada kamera; anda hanya perlu melakukan dua langkah - alih keluar penapis terma daripada kamera, dan sebaliknya pasang penapis spektrum yang kelihatan. Walau bagaimanapun, seperti yang ditunjukkan oleh amalan, yang terakhir tidak selalu diperlukan.

Skop penggunaan pengimejan terma buatan sendiri

Adakah mungkin untuk menggunakan pengimejan terma yang dibuat dengan cara ini untuk keperluan rumah? cukup. Adakah pengimej terma sedemikian sesuai untuk pembinaan atau, sebagai contoh, memburu? agak mungkin. Walau apa pun, pencinta rekreasi luar pasti akan menyukai peranti ini. Dengan bantuannya, anda boleh mengawal pendekatan haiwan ke kem anda pada waktu malam, serta mencari ahli kumpulan yang hilang dalam kabus atau awan debu.

Jika anda mempunyai DSLR yang tidak diperlukan, kira-kira $40 untuk penapis IR, dan keinginan serta keupayaan untuk membuka kamera, maka pilihan ini sememangnya patut dicuba.

Pilihan No. 2. Pengimejan terma buat sendiri menggunakan termometer inframerah dan papan Arduino

Idea kaedah ini sangat mudah. Untuk mencipta pengimejan terma dengan tangan anda sendiri, anda memerlukan termometer inframerah yang murah - ini adalah peranti yang boleh mengukur suhu titik tertentu dalam ruang pada jarak yang dekat, dan papan Arduino, di mana kami akan menyambungkannya ke LED RGB daripada beberapa lampu suluh.

Papan Arduino ialah alat perisian dan perkakasan yang direka untuk pengguna bukan profesional untuk membina sistem mudah dalam bidang automasi dan robotik.

Mari atur sistem supaya lampu lampu bertukar warna berbeza bergantung pada bacaan termometer. Mari kita lakukan secara tradisional supaya suhu tinggi sepadan dengan merah, dan suhu rendah sepadan dengan biru. Oleh itu, dengan menghalakan lampu suluh dengan termometer terbina dalam pada mana-mana objek, kami secara automatik menerangi objek ini dengan warna yang sesuai, bergantung pada suhunya. Jika anda menambahkan kamera pada set ini, anda bukan sahaja akan dapat melihat suhu permukaan objek di sekeliling anda dalam warna, tetapi anda juga akan mendapat imej yang tidak lebih buruk daripada imej yang boleh dilakukan oleh pengimej haba yang paling mahal. lihat.

Di manakah pengimejan terma sedemikian boleh digunakan?

Sudah tentu, peranti sedemikian tidak sama dengan pencitra terma untuk memburu. Sukar untuk membuat peranti berkuasa dengan tangan anda sendiri. Tetapi pilihan yang dibentangkan mungkin berguna untuk keperluan rumah, terutamanya kerana kos reka bentuk buatan sendiri ini tidak melebihi $50.

Pilihan No. 3. Pengimejan terma buatan sendiri yang dipertingkatkan untuk merakam objek statik

Perkembangan itu berpunca daripada kelahiran dua pelajar Jerman, Max Ritter dan Mark Cole. Penduduk muda Mindelheim ini mencipta peranti yang agak mudah untuk dihasilkan dan menerima anugerah untuknya pada tahun 2010 di forum sains dan teknologi.

Peranti ini terdiri daripada dua servos (untuk pergerakan mendatar dan menegak), pengawal Arduino (bertanggungjawab untuk pemprosesan isyarat dan pemindahan data ke PC), modul sensor suhu bukan hubungan (contohnya, MLX90614-BCI), modul laser atau penunjuk laser (akan menunjukkan kawasan pengimbasan ), perumah dan kamera web. Anda juga memerlukan dua perintang 4.7 kOhm dan tripod.

Kamera memainkan peranan sejenis pemidang tilik kawasan pengimbasan, serta sumber imej asal; mana-mana kamera web murah boleh mengatasi peranan ini (semakin kecil ia, lebih baik).

Data yang dijana oleh sensor boleh dibaca menggunakan bas SMBus dan PWM. Kes kami juga membenarkan penggunaan penderia dengan indeks BCI. Bekalan kuasa 3V. Indeks BCI menetapkan jenis faktor bentuk dengan lampiran yang memberikan sudut tontonan sempit 5°.

perhimpunan

• Kami meletakkan papan Arduino dalam bekas dengan petak bateri.
• Kami membetulkan servomotor menggunakan superglue atau epoksi di ruang kosong hadapan papan.
• Kami meletakkan servomotor kedua dalam peranti berputar dan selamatkan keseluruhan struktur.
• Kami menyambungkan termometer inframerah ke Arduino dengan menyambungkan Ground ke GND, SDA ke PIN4, VIN ke 3.3V dan SCL ke PIN5. Kami juga akan memasang perintang 4.7 kOhm, menyambungkan SDA kepada 3.3V dan SCL kepada 3.3V.
• Kami menyambungkan Kad Laser atau penunjuk laser. Ini adalah untuk menjejaki lokasi yang sedang diimbas.
• Kami memasang kamera web supaya arahnya betul-betul sepadan dengan arah penderia IR dan laser.

Itu sahaja. Anda membuat pengimejan terma dengan tangan anda sendiri!

Apa kebaikannya?

Proses mengimbas objek dan mengeluarkan peta haba mengambil masa kira-kira seminit, kerana penderia mengimbas imej masa hadapan titik demi titik. Ini, tentu saja, sama sekali tidak berguna untuk proses memburu. Walau bagaimanapun, pengimej terma buatan sendiri ini akan menjadi pembantu yang sangat baik untuk pembinaan dan kerja pembaikan lain. Sebagai contoh, ia boleh digunakan sebagai kaedah untuk menguji haba dalam sambungan elektrik atau pemasangan kuasa. Peranti ini membolehkan anda bukan sahaja melihat imej terma, tetapi juga nilai suhu kuantitatif.

Sebagai tambahan kepada operasi yang perlahan, pengimejan terma mempunyai satu lagi kelemahan - ia disambungkan dengan rapat ke PC, yang menjadikannya tidak mudah alih. Tetapi dalam beberapa kes, keupayaan peranti dan kosnya agak wajar - untuk semua komponen anda perlu membayar tidak lebih daripada 200 USD. e.

kesimpulan

Daripada pilihan yang kami terangkan untuk memasang pencitra terma buatan sendiri, dua kesimpulan mencadangkan diri mereka sendiri:

1. Ia agak mungkin untuk membuat pengimejan terma sendiri.
2. Pengimej terma buatan sendiri mempunyai skop aplikasi yang sangat sempit.

Oleh itu, jika anda memerlukan pengimejan terma untuk tujuan global, anda harus menangguhkan percubaan dan membelanjakan wang untuk peralatan berkualiti tinggi. Kepada semua orang yang hanya suka mereka bentuk dan yang cukup berpuas hati dengan kemungkinan produk buatan sendiri, kami boleh memberi nasihat - kumpulkan, percubaan, dan mungkin anda akan dapat mengatasi pencapaian pilihan buatan sendiri yang telah kami jelaskan dan cipta pencitra terma yang jauh lebih maju untuk memburu dengan tangan anda sendiri. Berusaha untuk mendapatkannya!

Mereka yang tidak begitu selesa dengan besi pematerian dan pemutar skru, tetapi sangat suka menghabiskan masa di alam semula jadi, serta mereka yang untuk tujuan profesional mungkin perlu menggambarkan sifat suhu objek dalam julat dari 0 hingga 100 °C, dinasihatkan untuk memberi perhatian kepada peralatan separa profesional yang sudah siap. Contohnya, pada telefon pintar dengan pengimejan terma Flir One.

Peranti ini boleh memberi perkhidmatan kepada pemburu dan pengembara ekstrem, kerana ia mudah, mudah alih dan mampu beroperasi pada suhu dari 0 hingga 45 °C dan kelembapan atmosfera yang tinggi. Dan pada masa yang sama, kos peranti sedemikian tidak jauh berbeza dengan kos semua jenis produk buatan sendiri.

Dalam dunia moden, sukar untuk mencari seseorang (dengan kemungkinan pengecualian kanak-kanak di bawah umur 7-8 tahun) yang tidak pernah mendengar tentang pengimejan haba. Benar, tidak ramai orang yang telah memegang peranti sebenar di tangan mereka sekurang-kurangnya sekali. Namun begitu, terdapat orang di dunia yang bukan sahaja mempunyai pengimejan haba, tetapi juga membuatnya sendiri daripada bahan sekerap.

Adakah mungkin untuk membuat pengimejan terma dengan tangan anda sendiri?

Keperluan untuk menjadi Kulibins baharu di negara kita ini dikaitkan dengan kos yang sangat tinggi bagi peranti profesional ini. Dalam kes pemasangan mengikut prinsip "do-it-yourself", harga pengimejan terma buatan sendiri tidak jatuh walaupun beberapa kali, tetapi mengikut urutan magnitud. Walaupun prinsip operasi yang agak rumit, memasang peranti di rumah adalah mungkin, dan sebahagian besar penderia yang diperlukan (contohnya, MLX90614ESF yang popular) boleh dibeli dengan mudah di tapak Internet seperti e-bay. Pada asasnya, cabaran utama ialah optik yang diperlukan untuk mengkonfigurasi imej dengan tepat pada monitor penerima. Selain itu, optik adalah khusus, menggunakan unsur nadir bumi (paling kerap germanium) dalam komposisi mereka - dan tanpa kemahiran teknikal yang unik dan pengetahuan mendalam tentang fizik, adalah tidak realistik untuk mengeluarkannya di sebuah apartmen.

Kesan pengimejan terma pada pemburuan

Walau bagaimanapun, terdapat penyelesaian mudah untuk ini - dan ia terdiri daripada menggunakan sistem optik siap pakai dari mana-mana peranti di mana ia ada (kamera digital, web dan kamera video konvensional, dsb.).

Keperluan untuk memburu

Pengimej terma ialah peranti pelbagai fungsi, tetapi, selain digunakan sebagai peralatan pegun (untuk memantau pelbagai proses perindustrian), versi mudah alih dan mudah alihnya adalah paling berguna. Perkara di atas terpakai sepenuhnya untuk penggunaan peranti untuk memburu - lebih-lebih lagi, adalah wajar untuk mereka bentuk peranti dalam bentuk monoblok tahan kejutan dan ringan, memberikan jarak penglihatan yang boleh dilihat yang tinggi (pada model profesional ia adalah 1.5 km dan mempunyai tahap perlindungan melebihi IP54). Jika peranti dipasang menggunakan optik digital dan bukannya analog (yang menjadikannya sukar untuk membezakan api panas dari salji sejuk pada jarak 100 meter), pemburu akan berpeluang mencari haiwan atau burung dalam keadaan yang paling tidak menguntungkan untuk penglihatan manusia biasa. Ini termasuk kegelapan, kabus tebal, hujan, dan juga belukar yang menyamarkan haiwan yang beku dan tidak bergerak.

Bagi pengimej haba, sinaran badan mamalia atau burung berdarah panas akan kelihatan seperti titik terang pada monitor, yang tidak akan membenarkan mangsa terlepas tanpa disedari.

Prinsip operasi

Prinsip operasi pengimej terma adalah berdasarkan undang-undang fizik, mengikut mana mana-mana badan yang dipanaskan memancarkan ke angkasa, semakin intens sinaran inframerah (IR) semakin panas suhu objek - termasuk badan haiwan berdarah panas. Sinaran sedemikian ditangkap oleh peranti kami dan ditukar menjadi gambar pada monitor, mudah untuk persepsi manusia. Perbezaan suhu sinaran inframerah disampaikan oleh warna yang berbeza yang biasa kepada kita daripada sinaran tradisional yang boleh dilihat. Daripada ungu tua dan biru untuk badan yang paling sejuk kepada oren dan merah terang untuk yang paling panas.

Proses menerima dan menghantar imej ini dijalankan dalam 3 peringkat:

• penangkapan sinaran haba oleh optik IR;
• pengedaran digitalnya mengikut nilai suhu;
• membina imej termografi - mensimulasikan apa yang dipanggil peta haba objek (sesuatu yang serupa dengan paparan biasa suhu pada peta ramalan cuaca meteorologi).

Perlu diingat bahawa untuk kelajuan tindak balas manusia semua tindakan ini dilakukan pada dasarnya serta-merta.

Sudah tentu, pengimej terma yang dipasang sendiri tidak akan memberikan kualiti imej dan julat berkesan peranti profesional. Tetapi bagi seorang pemburu yang ingin mengesan walaupun hanya tempat panas tanpa bentuk haiwan tersembunyi, pada dasarnya tidak ada keperluan untuk peranti definisi tinggi yang berharga 5, 10, dan kadang-kadang 20 ribu dolar.

Cara pengimejan terma berfungsi - imej

Kami bersedia untuk menawarkan anda tiga pilihan praktikal untuk memasang pencitra terma amatur - dan yang mana satu untuk dipilih terpulang kepada pemburu untuk membuat keputusan.

Pengimejan terma daripada kamera

Kaedah mencipta pengimejan terma ini adalah yang paling mudah dan paling murah - kerana ia memerlukan campur tangan minimum dalam reka bentuk kamera digital dan kos rendah yang sama. Ia berdasarkan fakta fizikal mudah bahawa peranti digital mengesan sinaran IR pada input dengan cara yang sama seperti sinaran biasa. Tetapi, memandangkan dalam keadaan biasa jurugambar tidak memerlukan bahagian terma spektrum, pengeluar memasang penapis khas di hadapan matriks penerima yang memantulkan sinar IR (apa yang dipanggil "cermin panas", atau cermin terma).

Membuat pengimejan terma buatan sendiri daripada kamera

Oleh itu, menukar kamera digital kepada pengimejan terma pada asasnya hanya terdiri daripada menggantikan satu penapis yang dikeluarkan (inframerah) dengan yang lain (untuk cahaya biasa). Lebih-lebih lagi, dalam amalan, walaupun tindakan ke-2, pada dasarnya, tidak boleh dijalankan.

Peranti daripadaweb-kamera

Pilihan ini juga mungkin, tetapi ia adalah yang paling intensif buruh dan agak mahal, kerana ia memerlukan kos tambahan kira-kira $150. Di samping itu, peranti yang diperoleh dengan berkesan menggunakan pemacu servo akan dapat mengesan hanya objek pegun dengan sinaran terma.

Ciri-ciri memasang pencitra terma daripada kamera web dalam foto

Untuk pemasangan anda perlu:

• papan khas untuk menghantar imej ke PC Arduino, dipasang di dalam petak bateri;
• satu servomotor kecil untuk pergerakan menegak, diikat di hadapan papan dengan pita atau superglue;
• servomotor besar kedua, diletakkan dalam peranti berputar mendatar dan berfungsi sebagai asas untuk melampirkan keseluruhan struktur kepadanya;
• sensor suhu MLX90614, disambungkan ke papan Arduino mengikut rajah;
• penuding laser yang disambungkan secara serupa (menunjukkan arah pengimbasan semasa);
• "web" itu sendiri, berorientasikan tepat dengan penuding dan penderia haba.

Reka bentuk ini akan berfungsi sebagai pengimejan terma dengan penunjuk sasaran (namun, anda perlu memuat turun dan memasang perisian secara berasingan untuk Arduino - tersedia di Internet dan bersaiz kecil - kira-kira 7 MB, bersama-sama dengan arahan untuk memasang lakaran dan perpustakaan).

Pengimejan terma daripada kamera video

Pada asasnya, secara teknikal, kaedah ini adalah salinan versi dengan kamera - kecuali badan pengimej haba sedemikian akan lebih mudah, dan kualiti imej akan menjadi lebih jelas (namun, kamera video dengan pencahayaan inframerah akan diperlukan).

Pilihan lain

Pilihan untuk menggunakan telefon pintar paling biasa yang dilengkapi dengan keupayaan pencitra terma Flir One juga agak realistik (dan yang paling selesa untuk semua orang yang tidak begitu biasa dengan besi pematerian, pemutar skru dan kesusasteraan teknikal).

Bagi pengembara dan pemburu, skrin telefon pintar sedemikian (apabila mod yang sesuai diaktifkan) sama sekali tidak akan kalah dalam kualiti imej berbanding pengimej terma profesional yang paling mudah. Dan juga mempunyai keupayaan untuk bekerja dalam hujan dan memvisualisasikan sebarang sinaran IR antara 0 hingga 100°C. Walaupun, sudah tentu, ia tidak akan membenarkan anda membezakan apa-apa pada jarak kira-kira satu kilometer. Tetapi - sambil menjadi kira-kira 10 kali lebih murah! Dan tanpa sebarang kos (dari segi kos tambahan) kepada mereka yang hanya membuat keputusan untuk menaik taraf telefon bimbit mereka kepada model sedemikian.

Video: Pengimbas haba DIY

Sebagai kesimpulan, kita boleh mengatakan bahawa beberapa alat standard moden dengan mudah boleh ditukar kepada pengimejan terma - selepas membuat perubahan minimum pada reka bentuk. Dan akibatnya, tanpa memerlukan pelaburan tambahan yang besar, mereka meluaskan julat masa dan cuaca dengan ketara dalam keadaan di mana pengimej terma buatan sendiri boleh mengesan mangsa yang dikehendaki. Walaupun, apabila memandu pada waktu malam, penggunaan peranti buatan sendiri seperti peranti penglihatan malam dalam kereta masih tidak disyorkan (dan peranti yang dibuat berdasarkan kamera web adalah dilarang).

Baca lagi

Kamera inframerah buatan sendiri di tangan anda akan sangat berguna apabila anda bertemu Bigfoot atau makhluk asing dari planet lain di dalam hutan pada waktu malam. Alangkah baiknya untuk merakam gambar malam biasa yang menarik dengan kamera IR. Kamera IR juga tidak akan menyakitkan jika anda hanya memutuskan untuk menjadi detektif swasta.

Oleh itu, kamera IR diperlukan dalam banyak situasi kehidupan, jadi ia pasti disyorkan untuk membuatnya. Sudah tentu, dengan tangan anda sendiri. Jika anda membuatnya mengikut arahan yang kami tawarkan (diuji dalam amalan), maka ia akan membolehkan anda mengambil gambar yang agak berkualiti tinggi dalam gelap, walaupun hampir tiada cahaya.

Kami mengumpul bahan:

– jenis kamera digital Olympus FE-47 14MP;

– Penapis warna Congo Blue;

– 36 LED inframerah berkuasa;
– 3 perintang karbon 5% 220 Ohm 0.25 W pk/5;
– papan roti 276-149A dengan 371 lubang;
– bateri “Krona” 9 V:
– penyambung terpencil untuk bateri;
– badan dengan dimensi 4x2x1" (1" = 1 inci = 2.54 cm);
– bolt 1/4-20x1/2", nat dan mesin basuh (dalam sebutan bolt nombor pertama ialah diameter benang dalam inci, yang kedua ialah bilangan lilitan setiap 1 inci, iaitu padang benang, yang ketiga ialah panjang daripada aci bolt dalam inci) .

Mari mulakan membuat peranti

Tanggalkan skru dari badan kamera (di kedua-dua belah).

Keluarkan panel dan badan daripada kamera. Kami meletakkan semua skru diketepikan, melabelkan setiap satu daripadanya supaya kami tahu dengan tepat yang mana satu untuk skru semasa memasang.

Kemudian kami membongkar paparan.

Kami meneruskan pembongkaran: keluarkan papan utama kamera dan bebaskan matriks CCD dan bahagian belakang optik.

Keluarkan penapis inframerah antara matriks CCD dan kanta. Prosedur ini mungkin berbeza untuk model kamera yang berbeza. Ia boleh menyebabkan banyak masalah kepada pemilik sesetengah model, tetapi untuk model kami, keseluruhan masalah diselesaikan dengan hanya menggoncang kamera. Foto di sebelah kanan menunjukkan penapis IR secara berasingan.

Sekarang kami memotong enam hingga lapan petak daripada penapis cahaya kepada saiz penapis IR, susun dan masukkannya ke dalam kamera sebagai ganti penapis IR. Kami memasang kamera dan meletakkan perumah di atasnya. Untuk menguji, hidupkan kamera dan pastikan ia berfungsi: semuanya boleh dilihat pada paparan dalam spektrum inframerah.

Kamera sedia untuk digunakan, seterusnya kita akan mengusahakan unit lampu latar. Kami telah menyediakan sarung 4x2x1 untuknya." Pada penutupnya kami menandakan titik untuk lubang penggerudian: kami membuat tiga garis tanda pada jarak yang sama antara satu sama lain. Kami membuat jarak antara tanda bersebelahan dalam garisan sama - kira-kira setengah sentimeter .

Kami menggerudi lubang dengan diameter setengah sentimeter di tempat yang ditandakan.

Kami menggerudi lubang lain di dinding sisi kes untuk memasang bolt: di mana-mana di dinding sisi di tengah-tengah ketinggian. Kami memasukkan bolt yang disediakan ke dalam lubang ini dari bahagian dalam perumahan dan mengikatnya dengan kacang dan mesin basuh.

Menggunakan gunting tajam, potong kira-kira setengah sentimeter dari sisi papan roti. Kami mendapat jalur sempit yang panjang.

Kami menyusun semua LED pada papan roti supaya katod dan anodnya dibarisi dalam baris yang berasingan, dan LED itu sendiri sesuai dengan tepat ke dalam lubang yang digerudi untuknya pada penutup perumahan.

Selepas ini, kami memasukkan LED ke dalam lubang yang sepadan pada penutup blok dari dalam dan membalikkan keseluruhan struktur.

Kami membengkokkan baris pertama kaki LED dalam satu arah dan mematerinya bersama-sama sepanjang satu baris. Kami melakukan perkara yang sama dengan semua baris LED yang lain. Selepas ini, kami menyambungkan tiga baris anod bersama-sama (dalam foto mereka disambungkan dengan wayar hitam).

Kami menyolder perintang kepada ketiga-tiga baris katod. Kami menyolder kenalan bebas perintang ini bersama-sama ke wayar merah penyambung bateri. Kami menyolder wayar kedua (hitam) dari penyambung bateri ke salah satu baris anod. Kami menyambungkan bateri.

Letakkan bateri di dalam bekas, tutup penutup dan skru padanya.

Unit lampu latar sudah sedia.

Skrukannya ke dalam lubang pelekap di dinding bawah kamera.

Kamera inframerah buatan sendiri kami sedia, anda boleh pergi memburu di malam yang gelap untuk gambar sensasi.

Kesimpulannya, kami juga ambil perhatian bahawa kamera IR boleh digunakan untuk mengenal pasti orang mabuk dari jauh. Laman web future24 melaporkan bahawa penyelidik Yunani telah membangunkan teknik yang memungkinkan untuk membezakan orang yang sedar daripada orang yang mabuk berdasarkan hasil analisis gambar wajahnya dengan kamera IR. Satu kaedah menganalisis turun naik suhu: pada orang yang mabuk, kawasan muka di sekeliling mulut dan hidung biasanya lebih panas daripada bahagian muka yang lain.

Diandaikan bahawa teknik ini boleh digunakan di pusat hiburan, lapangan terbang dan tempat lain di mana kehadiran orang yang mabuk adalah tidak diingini.

Tidak kurang juga artikel yang menarik