Hogyan lehet kalibrálni az LWIR kamera magjait?

Hé! Az LWIR kamera magjainak szállítójaként gyakran megkérdezik, hogyan lehet ezeket a remek kis eszközöket kalibrálni. A kalibrálás rendkívül fontos a pontos és megbízható hőképek megszerzéséhez, ezért gondoltam, hogy megosztom néhány betekintést a folyamatba.

Először is, beszéljünk arról, hogy a kalibrálás miért nagy ügy. Az LWIR (hosszú hullámú infravörös) kamerák észlelik az objektumok által kibocsátott infravörös sugárzást, és látható képekké alakítják. Különböző tényezők azonban befolyásolhatják ezeknek a képeknek a pontosságát, például a hőmérsékleti variációkat, az érzékelő nem egyenletességét és a környezet változásait. A kalibrálás elősegíti ezeknek a problémáknak a kijavítását, és biztosítja, hogy a kamera következetes és pontos eredményeket nyújtson.

A kalibrálás alapjainak megértése

Mielőtt belemerülnénk a kalibrációs folyamatba, elengedhetetlen néhány kulcsfontosságú fogalom megértése. Az LWIR-kamera magjai esetében két fő típusú kalibrálás van: nem egyenetlenségi korrekció (NUC) és radiometrikus kalibrálás.

A nem egységesség-korrekció az egyes pixelek közötti érzékenységi különbségek kompenzálásáról szól a kamera érzékelőjében. Annak ellenére, hogy az érzékelőket úgy tervezték, hogy a lehető legegyszerűbbek legyenek, mindig vannak enyhe variációk. Ezek a variációk rögzített mintás zajt okozhatnak a termikus képekben, így szemcsésnek vagy egyenetlen fényerővel bírnak. A NUC segít eltávolítani ezt a zajt és javítja az általános képminőséget.

A radiometrikus kalibrációt viszont a kamera kimenetének (általában digitális számban) történő konvertálására használják a tényleges hőmérsékleti értékekké. Ez elengedhetetlen az alkalmazásoknál, ahol a tárgyak hőmérsékletét pontosan meg kell mérni, például az ipari ellenőrzésekben vagy az orvosi diagnosztikában.

Nem egyenetlenségi korrekció (NUC)

Kezdjük a NUC -val. Van néhány különféle módszer a NUC végrehajtására, de az egyik leggyakoribb a kétpontos kalibrációs módszer. Így működik:

1. 1. lépés: Rögzítsen egy sötét keretet

   • Először le kell fednie a kamera lencsét egy könnyű kupakkal, hogy blokkolja az összes bejövő infravörös sugárzást. Ez egy "sötét" képet hoz létre, ahol az érzékelő csak a saját belső zaját mutatja be.
   • Vegyünk néhány keretet a lencsével, és átlagolja őket a véletlenszerű zaj csökkentése érdekében. Ezt az átlagolt sötét keretet később a kalibrálási folyamatban fogják használni.

2. 2. lépés: Rögzítse meg az egységes jelenetet

   • Ezután a kamerát egységes infravörös forrásnak kell kitennie, mint egy fekete test radiátor. A fekete test olyan tárgy, amely ismert és állandó hőmérsékleten infravörös sugárzást bocsát ki.
   • Győződjön meg arról, hogy a fekete test elég nagy ahhoz, hogy kitöltse a kamera látómezőjét, és hogy stabil hőmérsékleten van -e. Vegyen néhány keretet a fekete testből, és átlagolja őket is.

3. 3. lépés: Számítsa ki a korrekciós tényezőket

   • Most, hogy megvan a sötét keret és az egységes jelenetkeret, kiszámíthatja az egyes pixelek korrekciós tényezőit. A pixel korrekciós tényezője a pixel átlagos értéke az egységes jelenetkeretben és a sötét keret átlagos értéke között.
   • Ezeket a korrekciós tényezőket ezután a kamera memóriájában tárolják, és minden későbbi képre alkalmazzák, hogy javítsák a nem egyenleteket.

4. 4. lépés: Alkalmazza a javítást

   • Amikor a kamera normál képeket készít, a tárolt korrekciós tényezőket használja az egyes pixelek értékeinek valós időben történő beállításához. Ez biztosítja, hogy a végső kép egységesebb és csökkenti a rögzített mintás zajt.

Radiometrikus kalibrálás

A radiometrikus kalibrálás egy kicsit összetettebb, mint a NUC, de elengedhetetlen a pontos hőmérsékleti mérésekhez. Itt található a folyamat általános áttekintése:

1. 1. lépés: Válassza ki a kalibrációs célt

   

   • Szüksége lesz egy ismert és stabil hőmérsékletű kalibrációs célra. Ez lehet egy fekete test radiátor vagy egy kalibrált referenciaobjektum.
   • Győződjön meg arról, hogy a kalibrációs cél a kamera látómezőjének jelentős részét lefedi, és hogy a kamera működési előírásainak tartományában található.

2. 2. lépés: Végezzen méréseket

   • Tegye ki a kamerát a kalibrációs célnak különböző hőmérsékleten. A pontosság biztosítása érdekében minden hőmérsékleten több mérést kell elvégeznie minden hőmérsékleten.
   • Rögzítse a kamera kimenetét (digitális számok) az egyes mérésekhez, a kalibrációs cél megfelelő hőmérsékletével együtt.

3. 3. lépés: Hozzon létre egy kalibrációs görbét

   • A rögzített adatok felhasználásával létrehozhat egy olyan kalibrációs görbét, amely a kamera kimenetét a tényleges hőmérséklethez kapcsolja. Ez a görbe általában egy polinom funkció, amely felhasználható a kamera digitális számának hőmérsékleti értékekké történő átalakításához.
   • A kalibrációs görbét rendszeresen frissíteni kell, hogy figyelembe vegyék a kamera teljesítményének időbeli változásait.

4. 4. lépés: Vigye fel a kalibrálást

   • Miután megkapta a kalibrációs görbét, felhordhatja azt a kamera által készített minden képre. A kamera szoftvere a görbét használja az egyes pixelek digitális számának hőmérsékleti értékekké történő átalakításához, lehetővé téve a jelenetben lévő objektumok hőmérsékletének pontos mérését.

Tippek a sikeres kalibráláshoz

Íme néhány tipp, amelyek segítenek a legjobb eredmények elérésében az LWIR kamera magjainak kalibrálásához:

• Használjon kiváló minőségű berendezéseket

  • Győződjön meg arról, hogy kiváló minőségű fekete test radiátor vagy kalibrációs célt használ. A kalibrálás pontossága ezen referenciaforrások pontosságától függ.
  • Használjon egy könnyű lencsesapkát a sötét keret rögzítéséhez, hogy ne szivárogjon külső infravörös sugárzás.

• Irányítsa a környezetet

  • Próbálja meg elvégezni a kalibrálást stabil környezetben, állandó hőmérsékleten és páratartalommal. A környezet változásai befolyásolhatják a kamera teljesítményét és a kalibrálás pontosságát.
  • Kerülje a kamera kalibrálását az elektromágneses interferencia vagy más zajforrások közelében.

• Kövesse a gyártó utasításait

  • Minden LWIR kamera magja eltérő, ezért fontos, hogy kövesse a gyártó kalibrálásának utasításait. A gyártónak speciális követelményei vagy eljárásai vannak, amelyeket be kell tartania a pontos kalibrálás biztosítása érdekében.

Következtetés

Az LWIR kameramagok kalibrálása döntő lépés a pontos és megbízható termikus képek elkészítésében. A nem egyenetlenségi korrekció és a radiometrikus kalibrálás végrehajtásával javíthatja a képminőséget és a hőmérsékletet pontosan megmérheti. Ne felejtse el használni a kiváló minőségű berendezéseket, ellenőrizze a környezetet, és kövesse a gyártó utasításait a legjobb eredmények elérése érdekében.

Ha a kiváló minőségű LWIR-kamera magok piacán tartózkodik, akkor fedeztük Önt. Nézze meg a640 termálkamera magja,Termikus képalkotó modul, ésFuffadt hőképző magtermékek. Mindig örömmel segítünk a kalibrálással vagy a termékeinkkel kapcsolatos kérdéseivel kapcsolatban. Ha érdekli az LWIR kamera magjaink megvásárlása vagy az Ön egyedi igényeinek megvitatása, ne habozzon kapcsolatba lépni velünk. Várjuk, hogy veled dolgozzunk!

Referenciák

• "Infravörös és elektro-optikai rendszerek kézikönyve: III. Kötet-Electro-Optical System Design", SPIE Press.
• "Termikus képalkotás: alapelvek, kutatások és alkalmazások", CRC Press.