ちょっと、そこ！サーマルカメラコアのサプライヤーとして、私はしばしば、これらの気の利いたデバイスで使用されるノイズリダーステクノロジーについて尋ねられます。だから、私はあなたのためにそれを分解するのに少し時間がかかると思った。
まず、Thermal Camera Coresでノイズリダクションが非常に重要である理由について話しましょう。ご存知のように、サーマルカメラは、絶対ゼロを超える温度を持つすべてのオブジェクトによって放出される赤外線放射を検出することにより機能します。しかし、この放射はしばしば非常に弱く、電気干渉、熱変動、さらにはカメラ独自の内部電子機器など、他のノイズ源によって簡単にownれやすくなります。
チェックされていないままにすると、このノイズは熱画像の品質を深刻に分解し、異なるオブジェクトと特徴を区別することを困難にします。そこで、ノイズリダーステクノロジーが登場します。不要なノイズを除外し、信号を強化することにより、これらの技術はサーマル画像の明確性と精度を大幅に改善できます。
それでは、サーマルカメラコアで使用されるノイズリダクションテクノロジーのいくつかは何ですか？まあ、それぞれに独自の長所と短所があるいくつかの異なるアプローチがあります。最も一般的なもののいくつかを詳しく見てみましょう。
1。デジタル信号処理（DSP）
デジタル信号処理、またはDSPは、サーマルカメラコアで最も広く使用されているノイズ低減技術の1つです。そのコアでは、DSPはアルゴリズムを使用して、カメラの検出器によって生成されたデジタル信号を分析および操作することを伴います。
DSPの重要な利点の1つは、その柔軟性です。ソフトウェアベースのテクノロジーであるため、さまざまなアプリケーションの特定のニーズに合わせて簡単にカスタマイズできます。たとえば、場合によっては、アルゴリズムは、高周波ノイズやランダムノイズなど、特定のタイプのノイズをターゲットにするように設計される場合があります。他の場合には、画像の全体的なコントラストとシャープネスを強化するために最適化される場合があります。
DSPのもう1つの利点は、リアルタイムで作業できることです。これは、顕著な遅延なしに、画像がキャプチャされているときにノイズリダクションプロセスを適用できることを意味します。その結果、ユーザーは、後処理を待つことなく、すぐに明確で正確な熱画像をすぐに見ることができます。
2。マイクロボロメーター技術
マイクロボロメーターは、非冷却熱カメラコアで一般的に使用される赤外線検出器の一種です。動作するために極低温冷却を必要とする従来の赤外線検出器とは異なり、マイクロボロメーターは室温で動作し、より便利で費用対効果が高くなります。
マイクロボロメーターの重要な機能の1つは、設計を通じてノイズを減らす能力です。マイクロボロメーターは通常、細かく感度の高い要素の配列で構成されており、それぞれが赤外線を吸収して電気信号に変換するように設計されています。これらの要素のサイズと形状、およびそれらを作成するために使用される材料を慎重に制御することにより、メーカーは検出器によって生成されるノイズの量を最小限に抑えることができます。
低ノイズ特性に加えて、マイクロボロメーターは高感度と速い応答時間も提供します。これにより、監視、産業検査、医療イメージングなど、幅広いアプリケーションに最適です。
3。冷却システム
冷却されていないサーマルカメラコアはますます人気が高まっていますが、冷却されたカメラコアが好まれるアプリケーションはまだたくさんあります。冷却カメラコアは、極低温冷却システムを使用して検出器の温度を下げます。これにより、検出器によって生成されるノイズの量が大幅に減少します。
スターリングクーラー、ジュールトムソンクーラー、熱電クーラーなど、サーマルカメラコアで使用されるいくつかの異なるタイプの冷却システムがあります。各タイプのクーラーには、特定のアプリケーションに応じて、独自の利点と短所があります。
たとえば、スターリングクーラーは、高効率と信頼性で知られています。彼らは、機械式コンプレッサーを使用して、閉ループシステムを介して冷媒ガスを循環させることで動作し、検出器を冷却します。一方、Joule-Thomsonクーラーはよりシンプルでコンパクトですが、効率が低くなります。彼らは、小さな開口部を通して高圧ガスを拡大することで働き、ガスが急速に冷却されます。
ペルティエクーラーとしても知られる熱電クーラーは、サーマルカメラコアで使用される別のタイプの冷却システムです。彼らは、2つの異なる材料の接合部を通る電流が流れるようになる現象であるペルティエ効果を使用することで機能します。熱電クーラーは比較的小さくて軽量ですが、スターリングクーラーやジュールトムソンクーラーよりも効率が低いです。
4。ノイズフィルタリング技術
上記のテクノロジーに加えて、サーマルカメラコアのノイズを減らすために使用できるノイズフィルタリング技術もいくつかあります。これらの手法は、通常、ローパスフィルター、ハイパスフィルター、バンドパスフィルターなどのハードウェアフィルターを使用して、不要なノイズ周波数をブロックすることを伴います。
たとえば、ローパスフィルターは、高周波信号をブロックしながら低周波信号が通過できるように設計されています。これは、電気干渉や熱変動など、高周波ノイズを減らすのに役立ちます。一方、ハイパスフィルターは、低周波信号をブロックしながら高周波信号が通過できるように設計されています。これは、画像の鋭さとコントラストを強化するのに役立ちます。
バンドパスフィルターは、ローパスとハイパスフィルターの組み合わせであり、特定の範囲の周波数のみを通過できるように設計されています。これは、特定の周波数で発生するノイズなど、特定のタイプのノイズをターゲットにするのに役立ちます。
5。キャリブレーションと補償
最後に、キャリブレーションと補償は、サーマルカメラコアのノイズを減らすための重要な手法です。キャリブレーションには、カメラの設定を調整して、画像化されているオブジェクトの温度を正確に測定していることを確認します。これは、ブラックボディラジエーターなどの既知の参照ソースを使用して、カメラを調整することで実行できます。
一方、補償は、カメラのパフォーマンスのエラーやバリエーションを修正することを伴います。これには、カメラの精度に影響を与える可能性のある温度、湿度、およびその他の環境要因の変化を補うことが含まれます。
キャリブレーションと補正技術を使用することにより、メーカーは、挑戦的な環境であっても、熱カメラコアが正確で信頼できる結果を提供することを保証できます。
結論
ご覧のとおり、サーマルカメラコアで使用されるいくつかの異なるノイズリダーステクノロジーがあり、それぞれに独自の長所と短所があります。特定のアプリケーションに適したテクノロジーの組み合わせを慎重に選択することにより、メーカーは高性能、低ノイズ、優れた画質を提供するサーマルカメラコアを生産できます。
当社では、幅広いサーマルカメラコアを提供しています。未定の赤外線カメラコア、LWIRマイクロサーマルカメラモジュール、 そして未調整カメラコア。当社のカメラコアは、監視やセキュリティから産業検査や科学的研究まで、幅広いアプリケーションのニーズを満たすように設計されています。
サーマルカメラのコアについてもっと知りたい場合、またはノイズリダクションテクノロジーについて質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちはあなたの特定のニーズについて話し合い、あなたがあなたのアプリケーションに適したソリューションを見つけるのを手伝ってください。
参照
- 「サーマルイメージング：原則、アルゴリズム、およびアプリケーション」JR Schieferstein
- ポール・R・ノートンによる「赤外線検出器とシステム」
- DavidC。Wilsonによる「冷却されていない赤外線イメージングアレイとシステム」
