طریقه کار با ارت سنج کلمپی 4200      روش اندازه گیری امپدانس زمین با ارت سنج      چگونگی روش اندازه گیری ارت با 4 میخ کمکی      روش اندازه گیری مقاومت زمین با ارت سنج چهارسیمه       چگونه ار ارت سنج سه سیمه استفاده کنید      واحدهای اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی کدامند      اندازه گیری مقاومت ویژه خاك با ارت سنج      ترمومتر لیزری پزشکی چیست؟      طریقه کار با میگر هندلی | میگر چیست ؟     
امروز شنبه ۱۳۹۶ اول مهر
ورود اعضا
E-mail
کلمه رمز
» كلمه رمز خود را فراموش كرده ايد؟
» عضويت کاربران جديد

گروه بندي محصولات

امکانات مولتی

سایت جدید مولتی
جستجو ابزارالات اندازه گیری خود را در ادرس زیر انجام دهید و مشخصات فنی هریک را نیز دانلود نمائید

شبیه ساز دوربین ترموگرافی
شبیه ساز دوربین حرارتی - ترموگرافی
 
 
برخی از کاربردهای دوربین‌های حرارتی:
● صنعتی (کنترل خطوط تولید، عیب‌یابی، نگهداری تجهیزات، آزمایش یدون تخریب و ...)
● علمی - پزشکی (اسکنرها، تخصیص اتواع سرطان‌ها، سوختگی‌ها و ...)
● ایمنی آتش ( تشخیص محل نشط مواد آتش‌زا، عملیات نجات، کنترل آتش، نظارت و ... )
● پلیسی (کنترل آشوب و شورش، کنترل محیط، شناسایی، خنثی‌کردن بمب و ...)
● نـظامی (دیده‌بانی، عکسبرداری، دوربین‌ صلاح، رادارهای پسیو و ..)
● جنگلبانی (کنترل حیوانات، کنترل آتش‌سوزی، کنترل محیطی و ...)
 
سيستم‌هاي تصوير برداری حرارتي كه Thermography نيز ناميده می‌شوند، سيستم‌هاي غيرفعال ( Passive ) بوده كه در ناحيه مادون قرمز مياني ( Infrared Radiation ) و بلند طيف الكترومغناطيسي كار مي‌كنند. اين سيستمها از تابشي كه از خود اجسام ساطع مي‌گردد براي تصويربـرداري استفاده مي‌كنند. تمامی اجسام از خود امواج الكترومغناطيسي ساطع مي‌كنند كه طيف پيوسته‌اي را مي‌پوشاند و طول موج پيك و ميزان توان گسيلي آن به دماي جسم بستگي دارد و طبق قانون پلانك هر جسمي كه دمايش از صفر مطلق (273 – درجه سانتيگراد) بالاتر باشد، انرژي از خود ساطع مي‌كند. مادون قرمزها بخشي از طيف الكترومغناطيسي هستند كه داراي طول موجي بين (760nm-1mm) می‌باشد .معمولاً مادون قرمزها را به سه قسمت نزديك Near Infrared مياني Mid Infrared و دور Far Infrared تقسيم مي كنند، فركانس مادون قرمز بين (1THZ - 100THZ) مي‌باشد.

اجزاء سيستم تصوير بردار حرارتي:
● سيستم اپتيكی جمع كننده ( Objective )
● آشكار ساز ( Detector )
● اسكنرها ( Scanner )
● مدارات الكترونيكي
● سيستم اپتو مكانيك ( Eyepiece )

نسلهاي مختلف سيستمهاي حرارتي:
● نسل صفر ( Generation 0 )
اگر در يك دوربين حرارتي از يك آشكار ساز تك الماني يا از يك آرايه خطي با تعداد المان اندك استفاده شود، آن را نسل صفر مي نامند. در اين سيستم به دو اسكنر يكي افقي و يكي عمودي نياز می‌باشد.
● نسل اول ( Generation 1 )
اگر در يك دوربين حرارتي از يك آرايه خطي بسيار طويل آشكار ساز استفاده شود ، آن را نسل اول مي نامند . در اين سيستم تنها به يك اسكنر افقي نياز می‌باشد که اغلب دوربین‌های سیاه و سفید از این تکنولوژی استفاده می‌کنند.
● نسل دوم ( Generation 2 )
اگر در يك دوربين حرارتي از يك آرايه چند خطي بسيار طويل آشكار ساز استفاده شود، آن را نسل دوم مي نامند . در اين سيستم نيز تنها به يك اسكنر افقي نياز می‌باشد. تصویر این دوربین‌ها نسب به نسل یک تفاوت چشم گیری ندارد.
● نسل سوم ( Generation 3 )
اگر در يك دوربين حرارتي از يك آرايه دو بعدي آشكار ساز با تعداد المانهاي زياد استفاده شود، آن را نسل سوم مي نامند. در اين سيستم ديگر نيازي به اسكنر نمی‌باشد . اين نسل، جديدترين نسل دوربينهاي حرارتي می‌باشد كه در سيستمهاي نظامي بطور كامل گسترش یافته و در کشورهای بزرگ صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تصویر متمایز این نسل از دوربین‌ها و همچنین قابلیت تمیزدادن رنگ المانها از یکدیگر آنها را از نسلهای قبلی خود متمایز کرده‌است.
 
 

عوامل مؤثر بر كيفيت تصوير:
عواملي مانند نويز ( نويز سيستم، پس زمينه و … ) ، محيط اتمسفري، مشخصات فني سيستم، فاصله، ابعاد ودمای کلی محیط باعث اعمال محدوديتهايي در عمل سيستم شده و لذا انتخاب و طراحي را پيچيده‌تر مي‌كند . به طور كلي مي توان عوامل مؤثر بر كيفيت در تصوير را بصورت ذيل بيان كرد:

       ●
مانيتور :  از عوامل مؤثر مي توان به تشعشعات ، كنتراست و فاصله از شخص مشاهده كننده را نام برد.
       ●
موضوعات صفحه : از عوامل مؤثر مي توان به مشخصات هدف ، مشخصات زمينه ، حركت و انعكاسات را نام برد.
       ●
مشخصات سيستم تصوير حرارتي : از عوامل مؤثر مي توان به حد تفكيك، حساسيت ( ATF )، نويز و خروجي به ورودي دوربين را نام برد.
       ●
ضريب عبور از اتمسفر : كه مي توان به عواملي چون مه ، باران و غبار اشاره نمود.
اگر چه عمدتا در بحث كيفيت تصوير بخش اعظم بررسيها روي دو موضوع قدرت تفكيك مكاني ( Resolution ) و حساسيت دمايي ( Sensitivity ) صورت مي گيرد.

رده هاي دقت و تشخيص تصوير
ميزان بهره برداري از تصاوير به كيفيت آنها و توانايي اخذ اطلاعات از آنها بستگي دارد . براي تصوير و اطلاعات آن معمولاً چهار ردة دقت يا تشخيص براي تصوير تعريف می‌شودكه به شرح ذيل است :
       1- Detection حس كردن و يا آشكار نمودن جسمي كه ممكن است يك هدف باشد . (معمولاً ديدن جسم بصورت يك لكه)
       2- Orientation تشخيص ابعاد كلي سيستم را انجام می‌دهد . ( تشخيص طول و عرض )
       3- Recognition : تشخيص رده هدف است . يعني توانايي تعيين خانواده جسم می‌باشد . مثلاً نشان دهد جسم هواپيما است يا هليكوپترها.
       4- Identification تشخيص و تمايز هدف در بين اجسام هم خانواده خود می‌باشد . مثلاً اينكه جسم چه نوع هواپيمايي است . در واقع از حالت 1 به 4 كه پيش مي رويم ، تعداد پيكسلها زيادتر شده و تصوير با كيفيت بهتري نشان داده می‌شود.

پارامترهاي مهم در يك تصوير بردار حرارتي
همانطور كه گفته شد سيستمهاي تصوير بردار حرارتي داراي نسلهاي مختلف بوده و هر نسل پارامترهاي مخصوص به خود را دارد كه در طراحي استفاده می‌شود. پارامترهايي در عملكرد سيستمها مشترك بوده و نتيجة آنها براي كاربر مهم است . از مهمترين مشخصه هاي دوربين حرارتي مي توان به موارد ذيل اشاره نمود:

        1- Minimum Resolvable Temperature Difference پاسخ سيستم تصوير بردار حرارتي به حساسيت و قدرت تفكيك مكاني بستگي دارد . براي بررسي كيفيت تصوير از حيث حساسيت و قدرت تفكيك و وابستگي و تعامل بين اين دو پارامتر ، پارامتري بنام MRTD تعريف می‌شود. يعني پايين ترين اختلاف دماي جسم سياه هدف نسبت به پس زمينه كه توسط سيستم قابل اندازه گيري است . MRTD از يك طرف محدود به حساسيت سيستم است ، يعني وقتي اختلاف دما كمتر از يك حداقل باشد ، جسم قابل تشخيص نيست . بطور خلاصه مي توان گفت كه مشخصه MRTD دوربين است كه تعيين مي كند در هر فركانس (فركانس فضايي – Rayleigh Criterion) حداقل چه حساسيتي (يا اختلاف دمايي) لازم است .

        2- تفكيك پذيري ( Resolution ) در خيلي از مواقع قدرت تفكيك مكاني ( Resolution ) تنها عامل تعيين كننده كيفيت تصوير تلقي می‌شود. در واقع قدرت تفكيك مكاني كوچكترين بخش قابل دريافت توسط سيستم است . در خيلي از موارد قدرت تفكيك را با ميدان ديد لحظه اي بيان مي كنند . در حقيقت نوع بيان قدرت تفكيك به كاربرد بستگي دارد . از طرفي قدرت تفكيك مكاني اثرات مربوط به كنتراست هدف و نويز سيستم را شامل می‌شودو اختلاف واضحي بين قدرت تفكيك مكاني (توانايي ديدن جزئيات) و توانايي ديدن هر چيزي ( Detection ) وجود دارد .

        3- حساسيت ( Sensitivity ) منظور از حساسيت ، كوچكترين سيگنالي است كه مي توان توسط سيستم آشكار كرد يا به عبارت بهتر سيگنالي است كه در خروجي سيستم نسبت سيگنال به نويز مساوي 1 توليد كند . حساسيت عمدتاً به توانايي جمع كنندگي اپتيك ، پاسخ دهي آشكار ساز و نويز سيستم بستگي داشته و از قدرت تفكيك مستقل است .

        4- ميدان ديد ( Field Of View ) ماكزيمم ميدان زاويه اي ( بصورت افقي و عمودي ) در هر مد كاري كه روي مانيتور قابل نمايش است، ميدان ديد ناميده مي‌شود. انتخاب ميدان ديد معمولاً بستگي به نوع كاربرد ، تكنولوژي و مشخصات آشكار ساز و اسكنر دارد .

       5- ميدان ديد لحظه‌اي ( Instantaneous FOV ) اين پارامتر جزء زاويه اي است كه سيستم می‌تواند تحت آن اطلاعات دريافت كند . اين پارامتر تعيين كننده Resolution سيستم است . اين پارامتر هر چند كوچكتر باشد بهتر است ، البته تا جايي كه انرژي كافي به آشكار ساز برساند.
             نكته 1- هر چه ميدان ديد بزرگتر باشد IFOV نيز بيشتر می‌شودو اين قدرت تفكيك سيستم را كاهش می‌دهد.
             نكته 2- هر چه IFOV كوچكتر باشد لازم است كه حساسيت آشكار ساز بالا رود كه ممكن است محدوديت تكنولوژيكي داشته باشد .

       6- Noise Equivalent Temperature Difference اين پارامتر نشان دهنده حساسيت دمايي سيستم است و به نوعي بصورت حداقل اختلاف دماي جسم و پس زمينه است كه در خروجي سيگنال به نويز 1 توليد مي‌كند. اين پارامتر به مشخصات آشكار ساز ، ميزان عبور اپتيك و اتمسفر و نويز سيستم بستگي دارد .

       7- عدد كانوني ( F-Number ) عدد كانوني، نسبت فاصله كانوني به قطر عدسي شئي در يك سيستم تشكيل دهنده تصوير می‌باشد . در واقع عدد كانوني چگونگي جمع آوري نورها به وسيله سرعت يك لنز را بيان مي كند و با فرمول زير بيان مي شود:

F-Number = FL/D
D = Diameter ( قطر عدسي شئي يا قطر يك لنز )
F-Number = FL/D FL = فاصله كانوني

عدد F يك سيستم حداقل برابر يك می‌باشد كه با F برابر يك ( F # =1 ) داراي ماكزيمم روشنايي تصوير می‌باشد . چنانچه F افزايش يابد روشنايي تصوير كمتر مي گردد .
             نكته 1- با كاهش عدد كانوني ( F / # ) مي توان نسبت سيگنال به نويز را افزايش داد .
             نكته 2- در F-Number پايين تر (مثل f/1.4 يا f/1.2 ) لنزها بيشتر نورها را براي دوربين عبور مي دهند ، كه در نتيجه لنز می‌تواند در سطح نور پايين عمل كند و تصوير بهتري را داريم .

       8- T – Number گفتيم يك عدد كانوني ( F-Number ) سرعتي از يك لنز را بيان مي كند به فرض اينكه لنز تمام نور رسيده از موضوع را انتقال می‌دهد . در حقيقت لنزهاي مختلف انتقال مختلف دارند . همچنين لنزها با F-Number هاي يكسان ممكن است عملاً سرعتهاي متفاوت داشته باشند . T - Number اين مشكل را به وسيله ضخامت Iris و محاسبه انتقال نور حل كرده است. براي دو عدد لنز با T - Number يكسان هميشه تصوير با روشنايي يكسان خواهيم داشت .
T - Number برابر است با نسبت عدد F به جذر ميزان عبور دهي نور و حداقل برابر يك می‌باشد. ميزان عبور نوردهي عددي بين صفر و يك می‌باشد .
از ديگر پارامترها مي توان به نسبت سيگنال به نويز ، اسكنرها و تابع تبديل كنتراست ( MTF ) اشاره نمود .


مزاياي دوربينهاي حرارتي نسبت به ديد در شب
● اين دوربينها توانايي ايجاد تصوير در شب و روز را دارا مي باشند .
● در این دوربینها برخلاف دوربینهای پیشین نور ابدا اهمیتی ندارد و برای مثال اگر این دوربینها رو روبروی یک پروژکتور 18000 وات قرار بگیرد هیچ تاثیری در تصویر خروجی دوربین نخواهد داشت.
● دوربين حرارتي از طرف مقابل قابل آشكار شدن نمي‌باشد. دوربينهاي ديد در شب براي روئيت هدف نياز به يك منبع كمكي دارندكه باعث می‌شوددر ميدان رزم توسط دشمن مجهز به سيستمهاي ديد در شب مشاهده شوند. اما دوربين حرارتي نياز به منبع خارجي ندارد و تابش خود اجسام را دريافت مي كند و بنابراين در ميدان رزم توسط دشمن ديده نمي‌شود .
● اينگونه سيستمها قابليت انتقال تصوير بروي مانيتور را دارند. يعني مي توان تصوير را هم دورن چشمي مشاهده نمود و هم مي توان تصوير را به يك مانيتور خارجي ارسال كرد.
 
 
 

برندها

مقالات مرتبط

محصولات مرتبط

      
كپي برداري از مطالب و محتواي اين سايت با ذكر منبع آن بلامانع است