Машины хараа, ухаалаг хяналтын чиглэлээрХэт улаан туяаны камерууд аажмаар харааны мэдрэхүйн зайлшгүй шаардлагатай төхөөрөмж болж байна. Үзэгдэх гэрлийн дүрслэлд тулгуурладаг уламжлалт үйлдвэрийн камеруудаас ялгаатай нь хэт улаан туяаны камер нь хүлээн авсан цацрагийн дохиог цахилгаан дохио болгон хувиргаж, дүрс боловсруулах алгоритмаар харааны дулааны дүрсийг үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр хүний нүдээр шууд хүлээн авах боломжгүй температурын хуваарилалт, материалын ялгааг илрүүлдэг. Энэхүү технологи нь хэт улаан туяаны камерыг үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй орчинд үнэн зөв дүрслэх боломжийг олгодог. Энэ нь тоног төхөөрөмжийг илрүүлэх, аюулгүй байдлын хяналт, эрчим хүчний хяналт, шинжлэх ухааны судалгааны дүн шинжилгээ зэрэг олон салбарт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд харааны хяналтын системд илүү өргөн ойлголт, хэрэглээний үнэ цэнийг авчирдаг.
Хэт улаан туяаны камерын онцлог
Хэт улаан туяаны камер нь объектын дулааны цацрагийн дохиог авч үзэгдэх дүрс болгон хувиргах төхөөрөмж юм. Байгалийн хувьд үнэмлэхүй тэгээс (-273 ° C) өндөр температуртай бүх объектууд хэт улаан туяа (өөрөөр хэлбэл дулааны цацраг) янз бүрийн хэмжээгээр ялгаруулдаг. Үзэгдэх гэрлээс ялгаатай нь хэт улаан туяа нь гадаад гэрлийн эх үүсвэрт тулгуурладаггүй тул бүрэн харанхуйд дүрслэл хийх боломжтой хэвээр байна.
Цахилгаан соронзон спектрийн хувьд агаар мандал нь үзэгдэх гэрлийн болон хэт улаан туяаны цацрагийг хүчтэй шингээх чадвартай байдаг бол 3-5 μм ба 8-14 μм-ийн хоёр зурваст агаар мандал нь хэт улаан туяаг маш ихээр нэвтрүүлдэг. Эдгээр хоёр зурвасыг хэт улаан туяаны 'агаар мандлын цонх' гэж нэрлэдэг. Эдгээр хоёр цонхыг ашиглан хэт улаан туяаны камер нь харанхуй орчин эсвэл утаа, тоосоор дүүрсэн хатуу ширүүн нөхцөлд зорилтот объектын дулааны хуваарилалтыг тодорхой ажиглаж чадна.
Энэхүү өвөрмөц давуу талтай тул хэт улаан туяаны дулааны дүрслэлийн технологийг шөнийн аюулгүй байдлын хяналт, үйлдвэрлэлийн хяналт, тоног төхөөрөмжийн температурын хяналт болон бусад салбарт өргөнөөр ашиглаж, нарийн төвөгтэй орчинд харааны хяналтыг найдвартай дэмждэг.
Хэт улаан туяаны камерын дүрслэл
Хүний нүдэнд харагдах гэрлийн долгионы урт нь ойролцоогоор 0.38-0.78 микрон бөгөөд 0.78 микроноос урт долгионы урттай цахилгаан соронзон долгионыг хэт улаан туяа гэж нэрлэдэг. Хэт улаан туяаны дулааны дүрслэлийн технологи нь энэ зарчим дээр суурилдаг: үнэмлэхүй тэгээс (-273 ° C) дээш температуртай байгаль дээрх бүх объектууд өөр өөр эрчимтэй хэт улаан туяа цацруулна.
Хэт улаан туяаны камер нь өндөр мэдрэмжтэй мэдрэгчээр дамжуулан зорилтот объект болон дэвсгэрийн хоорондох хэт улаан туяаны цацрагийн ялгааг хүлээн авч, эдгээр үл үзэгдэх дулааны цацрагийн дохиог харагдахуйц дүрс болгон хувиргаж, дулааны дүрсийг үүсгэдэг.
Энэ төрлийн дулааны зураг нь объектын гадаргуу дээрх температурын хуваарилалтыг зөн совингоор тусгаж, хүний нүдэнд үл үзэгдэх температурын өөрчлөлтийн хэсгийг тодорхой харах боломжийг олгодог.
Энэхүү дүрслэлийн механизмын тусламжтайгаар хэт улаан туяаны камер нь шөнийн цагаар эсвэл гэрэлгүй орчинд ажиглалт хийхээс гадна үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй үзлэг, тоног төхөөрөмжийн засвар үйлчилгээ, шинжлэх ухааны судалгааны температурын хэмжилтийн хувилбаруудад контактгүй, өндөр нарийвчлалтай температурын хяналт, шинжилгээ хийх боломжтой.
Хэт улаан туяаны камерын дүрслэлийн технологи
Хэт улаан туяаны камерууд нь зорилтот объектын гадаргуу дээрх температурын тархалтын мэдээллийг дүрсэлсэн дулааны зураг эсвэл видео дүрс болгон хувиргах зорилгоор фотоэлектрик хувиргах, дохио боловсруулах зэрэг техникийн хэрэгслийг ашигладаг бөгөөд ингэснээр температурын өөрчлөлтийг хялбархан хянах, дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгодог.
Дүрслэх янз бүрийн зарчим, илрүүлэх аргуудын дагуу хэт улаан туяаны дулааны камерыг хөргөлттэй, хөргөлтгүй гэсэн хоёр ангилалд хувааж болно.
Хөргөлттэй хэт улаан туяаны дулааны зураг авагч нь бага температурт хөргөлтийн системийг ашигладаг бөгөөд энэ нь детекторын дуу чимээг мэдэгдэхүйц бууруулж чаддаг, дулааны мэдрэмж, нарийвчлал өндөртэй, цэргийн тагнуул, сансрын хайгуул зэрэг өндөр нарийвчлалтай талбарт тохиромжтой.
Хөргөлтгүй хэт улаан туяаны дулааны камер нь хөргөлтийн төхөөрөмж шаарддаггүй, илүү авсаархан бүтэцтэй, бага эрчим хүч зарцуулдаг, хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг. Хэдийгээр мэдрэг чанар нь хөргөлтийн төрлөөс арай бага боловч түүний гүйцэтгэл нь үйлдвэрлэлийн илрүүлэлт, аюулгүй байдлын хяналт, эмнэлгийн оношлогоо, шинжлэх ухааны судалгааны туршилт гэх мэт ихэнх иргэний хэрэглээний хэрэгцээг хангаж чадна.
Тогтвортой, найдвартай дүрслэлийн гүйцэтгэл, орчны гэрлээс бага хамааралтай зэрэг давуу талуудтай тул хэт улаан туяаны камерууд аажмаар ухаалаг аюулгүй байдал, тоног төхөөрөмжийн урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээ, эрчим хүчийг илрүүлэх, үйлдвэрлэлийн автоматжуулсан хяналтын чухал хэсэг болж, олон салбарт ухаалаг шинэчлэлт хийхэд техникийн дэмжлэг үзүүлж байна.
Дулааны дүрслэл ба хэт улаан туяаны камерын гол ялгаа
Машины хараа, аюулгүй байдлын хяналт, үйлдвэрлэлийн хяналт зэрэг салбарт дулааны дүрслэл, хэт улаан туяаны камер нь ихэвчлэн дурдагддаг дүрслэлийн хоёр арга юм. Хэдийгээр хоёулаа хэт улаан туяаны технологид суурилсан боловч ажлын зарчим, зураг танилцуулга, хэрэглээний талбар зэрэгт ихээхэн ялгаатай байдаг. Эдгээр ялгааг ойлгох нь өөр өөр хувилбаруудад хамгийн тохиромжтой төхөөрөмжийг сонгоход тусална.
1. Илрүүлэх өөр өөр зарчим
Хэт улаан туяаны камер: гадаад хэт улаан туяаны гэрлийн эх үүсвэр эсвэл хүрээлэн буй орчны хэт улаан туяаны дохион дээр тулгуурлан объектоос ялгарах эсвэл ойсон хэт улаан туяаг голчлон авдаг. Гэрэлтүүлгийн тодорхой нөхцөлд объектын гадаргуугийн тусгалын мэдээллийг олж авч, тодорхой дүрсийг бий болгодог.
Дулааны дүрслэлийн камер: зөвхөн тухайн объект өөрөө үүсгэсэн дулааны цацрагт тулгуурладаг бөгөөд гадны гэрлийн эх үүсвэр шаарддаггүй. Энэ нь объектын гадаргуу дээрх температурын зөрүүг илрүүлэх замаар зураг үүсгэдэг тул бүрэн харанхуй эсвэл хатуу ширүүн орчинд ч бай байг нарийн тодорхойлж чаддаг.
2. Зургийн мэдээллийн ялгаа
Хэт улаан туяаны камер: Хэт улаан туяаны зурвас дахь гэрлийн тусгал эсвэл цацрагийг авснаар объектын хэлбэр, материалын шинж чанар, контурын нарийн ширийн зүйлийг илэрхийлэх боломжтой бөгөөд бай таних, үзэгдэл хянахад тохиромжтой.
Дулааны дүрслэлийн камер: температурын мэдээллийг дүрслэн харуулахад анхаарлаа төвлөрүүлдэг бөгөөд гаралтын дулааны зураг нь объектын температурын тархалтыг тусгадаг. Хэт халалтын бүрэлдэхүүн хэсгүүд, эрчим хүчний алдагдал эсвэл далд зорилтуудыг тодорхойлоход туслах температурын өөр өөр бүсүүдийг өнгөт ялгаатай байдлаар харуулсан.
3. Хэрэглээний хувилбаруудын ялгаа
Хэт улаан туяаны камерууд: шөнийн хараа хяналт, замын хөдөлгөөний зохицуулалт, эмнэлгийн туршилт, шинжлэх ухааны судалгааны туршилт болон бусад салбарт ихэвчлэн ашиглагддаг бөгөөд зорилтот таних, хүрээлэн буй орчны хяналтад тусалдаг.
Дулааны дүрслэлийн камер: Барилгын эрчим хүчний хэрэглээг илрүүлэх, цахилгаан тоног төхөөрөмжийн үзлэг, галын аврах ажиллагаа, үйлдвэрлэлийн температурын хэмжилт, ан амьтдын ажиглалт гэх мэт температурыг хэмжих эсвэл дулааны хуваарилалтын дүн шинжилгээ хийх шаардлагатай хувилбаруудад илүү тохиромжтой.
4. Зардал ба системийн нарийн төвөгтэй байдал
Хэт улаан туяаны камер: Технологи нь боловсронгуй, зардал нь харьцангуй бага. Зах зээл дээр олон түвшний хэрэглээний шаардлагад тохирсон хэрэглээний зэрэглэлээс үйлдвэрлэлийн зэрэг хүртэлх загварууд байдаг.
Дулааны дүрслэлийн камер: Энэ нь маш мэдрэмтгий дулаан мэдрэгч, нарийн температур тохируулгын системээр тоноглогдсон тул үйлдвэрлэлийн өртөг өндөр байдаг. Энэ нь ихэвчлэн өндөр температурын нарийвчлал шаарддаг мэргэжлийн салбарт ашиглагддаг.
Ерөнхийдөө хэт улаан туяаны камер нь дүрсийг таних, дүр төрхийг дүрслэн харуулахад төвлөрдөг бол дулааны камер нь температурын шинжилгээ, далдлалыг илрүүлэхэд төвлөрдөг. Эхнийх нь 'тодорхой харах' тал дээр илүү анхаардаг бол нөгөөх нь 'яг зөв харах' тал дээр илүү анхаардаг. Ухаалаг хяналт, үйлдвэрлэлийн хяналт, шинжлэх ухааны судалгааны хэрэглээнд энэ хоёр нь ихэвчлэн бие биенээ нөхөж, илүү бүрэн харааны хяналт, хяналтын системийг хамтран байгуулж чаддаг.
Хэт улаан туяаны камерыг богино долгион, урт долгион гэж хуваадаг. Ялгаа нь юу вэ?
1. Янз бүрийн ажлын хамтлагууд
Богино долгионы хэт улаан туяа (SWIR): долгионы урт нь ойролцоогоор 0.9-1.7μm (зарим нь 2.5μм хүртэл сунгаж болно).
Урт долгионы хэт улаан туяа (LWIR): Долгионы урт нь ойролцоогоор 8-14 μм байна.
Богино долгионы урт нь харагдахуйц гэрэлд ойрхон тул хэсэгчлэн туссан гэрлийг ашиглан дүрслэх боломжтой; урт долгионы урт нь дулааны цацрагийн зурваст хамаарах ба тухайн объектын өөрийн дулааны цацрагийн дохионоос хамаардаг.
2. Дүрслэлийн өөр өөр зарчим
SWIR (богино долгионы хэт улаан туяаны): харагдах гэрлийн камертай төстэй, гэхдээ долгионы уртын өөр зурвас бүхий тусгал дүрслэлийн зарчимд тулгуурладаг тул уламжлалт камеруудын тодорхойлж чадахгүй байгаа нарийн ширийн зүйлийг, тухайлбал материалын нэвчилтийн ялгаа, чийгшлийн өөрчлөлт гэх мэтийг авах боломжтой.
LWIR (урт долгионы хэт улаан туяа): дулааны цацрагийн дүрслэл, өөрөөр хэлбэл объектын хэт улаан туяаны дулааны энергийг илрүүлэх зарчимд тулгуурладаг бөгөөд энэ нь температурын тархалтыг шууд тусгаж чаддаг бөгөөд ихэвчлэн дулааны дүрслэлийг илрүүлэхэд ашиглагддаг.
3. Өөр өөр хэрэглээний талбарууд
Богино долгионы хэт улаан туяаны камерыг ихэвчлэн материалыг тодорхойлох, хэтийн төлөвийг илрүүлэх, чийгшил, бохирдлын шинжилгээнд ашигладаг. Тэд харагдах гэрлээр харуулах боломжгүй гадаргуугийн нарийн ширийн зүйлс болон бүтцийн ялгааг олж авах боломжтой. Тиймээс тэд хагас дамжуулагчийн үзлэг, шилэн савны үзлэг, чийгийн хяналт, лазерын тохируулга зэрэг үйлдвэрлэлийн хувилбаруудад сайн ажилладаг.
Урт долгионы хэт улаан туяаны камерууд нь температурыг илрүүлэх, дулааны энергийн хяналтанд илүү сайн байдаг бөгөөд объектын гадаргуу дээрх дулааны хуваарилалт, энергийн өөрчлөлтийг зөн совингоор тусгаж чаддаг. Эдгээрийг ихэвчлэн цахилгаан тоног төхөөрөмжийн үзлэг, дулааны эвдрэлийн оношлогоо, барилгын эрчим хүчний хэрэглээний дүн шинжилгээ, галын хяналт болон бусад салбарт ашигладаг.
Ерөнхийдөө богино долгионы хэт улаан туяа нь 'бүтэц, материалыг тодорхой харах' дээр төвлөрдөг бол урт долгионы хэт улаан туяа нь 'температур ба эрчим хүчний талаархи ойлголт' дээр илүү анхаардаг. Аль аль нь машины харааны системд орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг.
