冷却されていないカメラコアのサプライヤーとして、私は長年にわたって熱イメージング業界に深く関わってきました。私が遭遇する最も一般的な質問の1つは、非冷却カメラコアの低周波ノイズに関するものです。このブログでは、低い周波数ノイズ、冷却されていないカメラコアへの影響、およびどのように対処するかを掘り下げます。
低い周波数ノイズの理解
低周波数ノイズまたはフリッカーノイズとも呼ばれる周波数ノイズは、周波数に反比例するパワースペクトル密度を持つ電子ノイズの一種です。簡単に言えば、周波数が減少すると、ノイズレベルが増加します。このノイズは、冷却されていないカメラコアを含む多くの電子デバイスに存在します。
非冷却カメラコアでは、低周波数ノイズは、画質を低下させる遅い変化する信号変動として現れる可能性があります。サーマル画像に「漂流」の外観を引き起こす可能性があり、オブジェクトを正確に検出して分析することが困難になります。単純なフィルタリング技術によってしばしば減少させることができる高周波数ノイズとは異なり、低周波ノイズは、カメラコアの長期的な安定性に影響するため、排除するのがより困難です。
低いソース - 冷却されていないカメラコアの周波数ノイズ
冷却されていないカメラコアには、周波数ノイズの低いソースがいくつかあります。主要なソースの1つは、検出器要素内の熱変動です。冷却されていないカメラコアは、吸収された赤外線によるマイクロボロメーターの抵抗の変化に依存して、電気信号を生成します。ただし、検出器要素の温度は、周囲温度とデバイスの自己加熱の影響を受ける可能性があります。これらの熱変動により、信号に低周波ノイズが導入される可能性があります。
別のソースは、読み取り - 統合回路（ROIC）の電子コンポーネントです。 ROICは、検出器要素から信号を増幅および処理する責任があります。 ROICのトランジスタやその他のコンポーネントは、キャリアの移動性の変動やトラップ支援トンネリングなどの要因により、低周波数ノイズを生成できます。
画質に対する低周波ノイズの影響
低周波ノイズの存在は、冷却されていないカメラコアの画質に大きな影響を与える可能性があります。信号とノイズ比（SNR）を減らすことができます。これは、バックグラウンドノイズと比較して有用な信号の強度の尺度です。より低いSNRは、特に低コントラストの状況では、オブジェクトと背景を区別することがより困難であることを意味します。
低周波数ノイズは、画像に均一性を引き起こす可能性があります。異なる検出器要素は、ノイズによって異なる程度まで影響を受ける可能性があり、その結果、画像に「斑状の」外観が生じます。この非均一性は、正確な温度測定とオブジェクト認識を実行することを困難にする可能性があります。
低い対処方法 - 周波数ノイズ
のサプライヤーとして未調整カメラコア、低周波数ノイズに対処するためのいくつかの戦略を開発しました。 1つのアプローチは、高度なキャリブレーション技術を使用することです。検出器要素の低周波数ドリフトを定期的に測定して補正することにより、カメラコアの長期の安定性を改善できます。
また、検出器要素とROICの設計を改善するために、研究開発に投資しています。たとえば、熱安定性を高める材料を使用し、電子コンポーネントのレイアウトを最適化して、低周波数ノイズの生成を減らします。
さらに、低周波数ノイズを除外するために、洗練された信号処理アルゴリズムを開発しました。これらのアルゴリズムは、ノイズと信号の特性に適応でき、画像の有用な情報を犠牲にすることなく、より効果的なノイズリダクションを可能にします。
冷却されていないカメラコアのアプリケーションと低い周波数ノイズリダクションの重要性
監視、産業検査、医療イメージングなど、さまざまなアプリケーションでは、冷却されていないカメラコアが広く使用されています。監視アプリケーションでは、侵入者を検出し、重要なインフラストラクチャを監視するために、明確で安定した熱画像をキャプチャする能力が重要です。低周波ノイズは、実際のオブジェクトと誤報を区別することを困難にする可能性があるため、信頼できる動作にはこのノイズを減らすことが不可欠です。
産業検査では、冷却されていないカメラコアを使用して、熱漏れを検出し、機器の温度を監視し、非破壊的なテストを実行します。低周波数ノイズは、温度の正確な測定を妨げる可能性があり、診断が誤っていないことや費用のかかるメンテナンスの間違いにつながる可能性があります。
医療イメージングでは、サーマルカメラを使用して、体内の炎症やその他の異常を検出できます。低周波ノイズの存在により、これらの条件を正確に識別および分析することが困難になる可能性があるため、正確な医療診断を提供するためにノイズを減らすことが不可欠です。
当社の製品ポートフォリオ
幅広い範囲を提供していますサーマルカメラコアそしてミニチュア非冷却赤外線カメラコア低周波ノイズを最小限に抑えるように設計されています。当社のカメラコアは、透明で安定したサーマル画像を確保するために、高性能マイクロボロメーターと高度な信号処理テクノロジーを備えています。
小規模な監視システムにカメラコアが必要か、大規模な産業検査プロジェクトに必要な場合でも、適切なソリューションがあります。当社の製品は、信頼性、高い画質、低コストの所有権で知られています。
調達とコラボレーションについては、お問い合わせください
冷却されていないカメラコアについてもっと知りたい場合、またはアプリケーションに具体的な要件がある場合は、お問い合わせください。当社の専門家チームは、適切なカメラコアを選択し、技術サポートを提供するのを支援する準備ができています。私たちは、協力することで、低周波数ノイズの課題を克服し、熱イメージングのニーズに最適な画像品質を達成できると考えています。
参照
- スミス、J。（2018）。 「サーマルイメージングテクノロジー：原則とアプリケーション。」スプリンガー。
- ジョンソン、R。（2019）。 「電子デバイスの低周波ノイズ。」電子デバイスでのIEEEトランザクション。
- ブラウン、A。（2020）。 「冷却されていない赤外線検出器技術の進歩。」スピーの議事録。
