サーマルカメラモジュールとは何ですか?

導入

常連のカメラモジュール私たちの目が見るのと同じ光である可視光を捉えます。馴染みのあるカラー画像を生成します。あサーマルカメラモジュール(赤外線イメージャ) は光の代わりに熱を捕捉します。照明に関係なく、暖かいオブジェクトはより明るく、冷たいオブジェクトはより暗く見える画像が作成されます。この「熱を見る」能力は、建物検査、消防、医療画像処理、自動車の暗視、産業メンテナンスなどに非常に役立ちます。この記事では、サーマルカメラモジュールの仕組み、主な用途、サーマルカメラモジュールの選び方について説明します。

サーマルカメラモジュールの仕組み
とは異なり、cmosカメラモジュール可視光 (400 ～ 700 nm) を検出します。サーマルカメラモジュール長波赤外線 (LWIR、8 ～ 14 μm) に敏感なマイクロボロメーター センサーを使用します。絶対零度を超えるすべての物体は赤外線を放射します。物体の温度が高ければ高いほど、放射する量も多くなります。

マイクロボロメータの各ピクセルは、赤外線で温められると電気抵抗が変化する材料でできています。読み出し回路は各ピクセルの抵抗変化を測定し、それをデジタル値に変換します。結果は、強度が温度を表すグレースケールまたはカラーマップされた画像になります。

主要コンポーネント

レンズ– ゲルマニウム、セレン化亜鉛、またはカルコゲナイドガラス製 (通常のガラスブロック LWIR)。

マイクロボロメーターセンサー– の心臓部熱画像モジュール。一般的な解像度: 80×60、160×120、320×240、640×480。

読み出しおよび処理電子機器– 不均一性補正 (NUC) を適用し、ビデオに変換します。

ハウジング– 多くの場合、産業用または屋外での使用向けに耐久性が高められています。

インタフェース– USB、イーサネット、またはアナログ ビデオ。

サーマルカメラモジュールの種類

USBサーマルカメラモジュール– USB 経由でコンピュータまたは組み込みボードに直接接続します。 UVC デバイスとして表示され (またはドライバーを使用し)、サーマル ビデオをストリーミングします。研究、建築検査、DIYプロジェクトに人気です。多くのUSBサーマルカメラモジュール製品には温度測定用のソフトウェアが含まれています。

車載用暗視カメラモジュール– 車両用に設計されており、ヘッドライトの範囲を超えた歩行者、動物、または障害物を検出します。車のディスプレイにビデオを出力し、暖かい物体を強調表示します。広い視野、高感度、極端な振動や温度に耐える堅牢なパッケージングが必要です。

スタンドアロンサーマルモジュール– ドローン、セキュリティカメラ、医療機器に統合されています。 MIPI またはイーサネットを使用する場合があります。

サーマルカメラモジュールと可視カメラモジュール

一般的なアプリケーション

建物検査 - 熱漏れ、断熱材の欠落、水害。

電気メンテナンス - ブレーカーの過負荷、接続の緩み。

医療 – 発熱スクリーニング、炎症モニタリング。

自動車 – 夜間の歩行者検知 (ナイトビジョン)。

消火 - 煙の中を確認します。

産業用 - ベアリング、モーターの予知保全。

サーマルカメラモジュールの選択

解決– 値を高くすると詳細が得られますが、コストがすぐに上昇します。ほとんどのタスクでは、160×120 または 320×240 で十分です。

感度 (NETD)– ノイズに相当する温度差。低いほど良い (<50 mK). Determines the smallest temperature difference visible.

フレームレート– 9 Hz (低速、輸出制限が少ない) または 30 Hz (スムーズ)。より高いレートの場合は輸出許可が必要になる場合があります。

視野– 広範囲をカバーします。遠くの詳細を表示するには狭くなります。

インタフェース– PC用のUSB。産業用イーサネット。組み込み用の MIPI。

温度範囲– 通常、建築/工業用では -20 度から +150 度。高温プロセスでは最大 +2000 度まで。

サーマルとUSBカメラモジュールの組み合わせ
一部のシステムは、USBサーマルカメラモジュールとUSBカメラモジュール(可視) 可視画像に熱データを重ね合わせる – 「フュージョン」と呼ばれます。ホット スポットと視覚的なコンテキストの両方が表示されます。多くの熱画像モジュールのメーカーソフトウェア融合用のデュアルセンサー モジュールまたは SDK を提供します。

熱画像モジュールメーカーとしての誠実さ
Thinking では、さまざまな業界向けにカスタムサーマルカメラモジュールを設計および製造しています。当社は、大手サプライヤー (FLIR、Lynred) のマイクロボロメーター センサーをコンパクトで頑丈なハウジングに統合しています。レンズ、インターフェース（USB、MIPI、イーサネット）、温度校正をお客様のニーズに合わせてカスタマイズします。

まとめ

A サーマルカメラモジュール光ではなく熱を見ます。完全な暗闇の中でも動作し、温度を測定することができ、暗視、メンテナンス、安全に不可欠です。一般的なタイプは、USBサーマルカメラモジュールPC に接続して使用する場合と、車載用暗視カメラモジュール車両の安全のために。モジュールを選択するときは、解像度、感度、フレーム レート、インターフェイスを考慮してください。ながらHDカメラモジュール美しいカラー画像をキャプチャし、サーマルモジュールは目に見えないもの、つまり熱を明らかにします。

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