آشنایی با دوربین های حرارتی و نحوه عملکرد آن ها

همان طور که احتمالا” در فیلم های اکشن نیز دیده اید ، دوربین ترمال ، نوعی وسیله غیر تماسی است ، که اشعه های مادون قرمز (گرما) را تشخیص داده و آن ها را به تصویر تبدیل می کند. شاید برایتان جالب باشد که بدانید ، هر جسمی که در اطراف شما وجود دارد ، بر اساس دمای خود ، اشعه های مادون قرمزی را ساطع می کند که توسط چشم انسان قابل دیدن نبوده و در محدوده نورهای مرئی قرار ندارد. دوربین های حرارتی نیز دقیقا” از همین ویژگی اجسام استفاده کرده و تصاویر محیط را بر اساس درجه حرارت آن ها نمایش می دهد.

تفاوت دوربین های معمولی و ترمال!

در وهله اول ، باید بگوییم که نحوه عملکرد دوربین های معمولی و چشم انسان بسیار نزدیک به هم است ، یعنی هر دوی آن ها ، به یک آشکار ساز نورهای مرئی مجهز هستند که ، انعکاس نور خورشید از اجسام مختلف را دریافت کرده و به تصویر تبدیل می نماید. در مقابل دوربین های حرارتی قرار دارند ، که به آشکار ساز موج های مادون قرمز مجهز بوده و این طیف از موج های الکترومغناطیس را ، به تصویر قابل درک برای انسان تبدیل می کنند.

عملکرد فنی دوربین های حرارتی!

به صورت کلی ، یک دوربین حرارتی از یک لنز ، حسگر حرارتی ، مدار الکترونیکی پردازشی و یک محفظه مکانیکی تشکیل شده است. در این نوع دوربین ها لنز ، اشعه های مادون قرمز دریافت شده را بر روی حسگر گرمایی متمرکز می کند ، این سنسور می تواند بر اساس ساختار خود ، پیکربندی پیکسلی متفاوتی از ۸۰*۶۰ الی ۱۲۸۰*۱۰۲۴ داشته باشد.

وضوح دوربین های حرارتی در مقایسه با دوربین های معمولی پایین تر است ، چرا که حسگر های گرمایی نیاز به تشخیص یک نوع انرژی دارند ، که طول موج های آن در مقایسه با نورهای مرئی بسیار بیشتر است و همین مورد موجب می شود تا هر عنصر از حسکر حرارتی ، به میزان قابل توجهی بزرگ تر باشد.

در مرحله پایانی ، پس از دریافت اشعه های مادون قرمز توسط حسگر ، آن ها به سیگنال های الکتریکی تبدیل شده و سپس تصویر را برای ما به نمایش در می آورند.

آیا این نوع دوربین ها از پشت موانع نیز به درستی کار می کند؟

با توجه به این که در بیشتر فیلم های سینمایی اکشن ، نمایش غیر واقعی از عمکلرد دوربین های حرارتی به نمایش گذاشته می شود ، ممکن است این تصور برای شما ایجاد شده باشد ، که دوربین های ترمال ، می توانند انسان ها و سایر جانداران را از پشت انواع موانع حتی دیوار ها تشخیص دهند. اما باید توجه داشت که در واقعیت ، دوربین های حرارتی چنین ویژگی ای ندارند و بیشتر کاربرد آن ها در محیط های بدون مانع است.

دوربین های حرارتی نمی توانند انسان ها و سایر جانداران را از پشت دیوار و سایر موانع تشخیص دهند ، چرا که ، عبور اشعه های مادون قرمز آن ها از مانع بسیار بعید بوده و همین طور اشعه های مانع ، زودتر به حسگر های دوربین می رسد. شاید برایتان جالب باشد که بدانید ، دوربین های ترمال حتی از پشت شیشه هم به درستی کار نمی کنند ، چرا که شیشه ها معمولا” امواج مادون قرمز را منعکس کرده و اجازه عبور به آن ها نمی دهند.

آیا دوربین های ترمال صرفا” در شب کار می کنند؟

از دوربین های حرارتی ، مانند هر دوربین دیگری می تواند در ساعات مختلف روز استفاده نمود ، اما باید توجه داشت ، که در شب و ساعات اولیه صبح به دلیل این که ، دمای محیط نسبتا” پایین تر است ، راحت تر وبا دقت بالا می توان انسان ، اجسام گرم و… را تشخیص داد.

انواع کاربرد دوربین های حرارتی!

دوربین های حرارتی می توانند به خوبی چیزهایی را تشخیص داده و به نمایش بگذارند ، که دیدن آن ها با چشم انسان عملا” غیر ممکن است و دقیقا” به همین دلیل از صنعت گرفته تا عملیات های نظامی ، از این نوع دوربین ها استفاده می شود. در قسمت زیر به صورت فهرست وار ، برخی از عملکرد های دوربین های حرارتی را به شما معرفی می کنیم:

-استفاده در کشتی ها ، جهت تشخیص موانع در شرایط بد آب و هوایی

-تشخیص نشت گرما در ساختمان ها

-استفاده توسط آتشنشان ها ، جهت نجات افراد در دود غلیظ و تشخیص محل های داغ در آتش سوزی

-کاربرد در پهباد ها جهت انجام عملیات نجات

-کاربرد در وسیله های نقلیه خودران ، جهت فعال سازی ترمز خودکار

-بازرسی های صنعتی و جلوگیری از بروز آتش سوزی

-استفاده در دوبین های شکاری ، جهت تشخیص جانداران از فاصله های نسبتا” دور

-غربالگری دمای پوست ، در پزشکی

-استفاده در کنار دوربین های امنیتی معمولی ، جهت تشخیص حرکت و دید در شرایط بد جوی

تبدیل گوشی موبایل به دوربین حرارتی!

ممکن است با اپلیکیشن های زیادی رو برو شده باشید ، که ادعا می کنند در صورت نصب بر روی گوشی همراه ، می توانند دوربین معمولی گوشی شما را ، به یک دوربین حرارتی تبدیل کنند. اما باید توجه داشت که این گونه اپلیکیشن ها به صورت قطعی عملکری نداشته و صرفا” تصویری شبیه به دوربین های حرارتی ، به شما به نمایش می گذارند. چرا که لنز دوربین گوشی های هوشمند معمولی به گونه ای طراحی شده است ، که عملا” اجازه عبور اشعه های مادون قرمز را نداده و آن ها را منعکس می کند.

علاوه بر این ، همان طور که در قسمت های قبلی نیز به آن اشاره شد ، حسگر های استفاده شده در دوربین های معمولی ، صرفا” نورهای مرئی منعکس شده از سطح اجسام مختلف را آشکار سازی می کنند.

البته باید توجه داشت که امروزه گجت های مختلفی برای گوشی همراه طراحی شده اند ، که دوربین حرارتی بر روی آن ها کارگذاری شده و این گجت ها صرفا” از صفحه نمایش گوشی موبایل ، برای نمایش تصاویر حرارتی محیط استفاده می کنند.

پبشنهاد می کنیم حتما” بخوانید: ۱۰ مورد از بزرگترین ارتش های جهان در سال ۲۰۲۱

در این مقاله سعی کردیم به صورت کامل با دوربین های حرارتی آشنا شده و عملکرد آن ها را مورد بررسی قرار دهیم. در صورتی که سوالی در ارتباط با این موضوع دارید ویا نکته ای به نظرتان می رسد ، که می تواند به کامل تر شدن این مقاله کمک کند ، خوشحال می شویم در قسمت زیر کامنت کنید.