Como calibrar os núcleos da câmera LWIR?

Ei! Como fornecedor de núcleos de câmera LWIR, muitas vezes me perguntam sobre como calibrar esses pequenos dispositivos bacanas. A calibração é super importante para obter imagens térmicas precisas e confiáveis, então pensei em compartilhar algumas idéias sobre o processo.

Primeiro, vamos falar sobre por que a calibração é um grande negócio. As câmeras LWIR (infravermelho de onda longa) detectam a radiação infravermelha emitida por objetos e convertem-a em imagens visíveis. No entanto, vários fatores podem afetar a precisão dessas imagens, como variações de temperatura, não uniformidades do sensor e alterações no ambiente. A calibração ajuda a corrigir esses problemas e garante que a câmera forneça resultados consistentes e precisos.

Compreendendo o básico da calibração

Antes de mergulharmos no processo de calibração, é essencial entender alguns conceitos -chave. Existem dois tipos principais de calibração para os núcleos da câmera LWIR: correção da não uniformidade (NUC) e calibração radiométrica.

A correção de não uniformidade tem tudo a ver com compensar as diferenças de sensibilidade entre os pixels individuais no sensor da câmera. Embora os sensores sejam projetados para serem o mais uniformes possível, sempre há pequenas variações. Essas variações podem causar ruído de padrão fixo nas imagens térmicas, fazendo-as parecer granuladas ou com brilho desigual. A NUC ajuda a remover esse ruído e melhorar a qualidade geral da imagem.

A calibração radiométrica, por outro lado, é usada para converter a saída da câmera (geralmente em contagens digitais) em valores reais de temperatura. Isso é crucial para aplicações nas quais você precisa medir a temperatura dos objetos com precisão, como em inspeções industriais ou diagnóstico médico.

Correção não uniformidade (NUC)

Vamos começar com o NUC. Existem alguns métodos diferentes para realizar NUC, mas um dos mais comuns é o método de calibração de dois pontos. Aqui está como funciona:

1. Etapa 1: Capture uma estrutura escura

   • Primeiro, você precisa cobrir a lente da câmera com uma tampa clara para bloquear toda a radiação infravermelha de entrada. Isso cria uma imagem "escura" em que o único sinal que o sensor está detectando é seu próprio ruído interno.
   • Pegue alguns quadros com a lente coberta e a média de reduzi -las para reduzir o ruído aleatório. Esse quadro escuro médio será usado posteriormente no processo de calibração.

2. Etapa 2: Capture uma cena uniforme

   • Em seguida, você precisa expor a câmera a uma fonte infravermelha uniforme, como um radiador de corpo negro. Um corpo negro é um objeto que emite radiação infravermelha a uma temperatura conhecida e constante.
   • Verifique se o corpo negro é grande o suficiente para preencher o campo de visão da câmera e que esteja em uma temperatura estável. Pegue alguns quadros do corpo negro e também os calcule.

3. Etapa 3: Calcule os fatores de correção

   • Agora que você tem o quadro escuro e o quadro de cena uniforme, você pode calcular os fatores de correção para cada pixel. O fator de correção para um pixel é a diferença entre o valor médio desse pixel no quadro de cena uniforme e seu valor médio no quadro escuro.
   • Esses fatores de correção são então armazenados na memória da câmera e aplicados a cada imagem subsequente para corrigir não uniformidades.

4. Etapa 4: aplique a correção

   • Quando a câmera está tirando imagens normais, ela usa os fatores de correção armazenados para ajustar os valores de cada pixel em tempo real. Isso garante que a imagem final tenha um brilho mais uniforme e um ruído reduzido de padrão fixo.

Calibração radiométrica

A calibração radiométrica é um pouco mais complexa que o NUC, mas é essencial para medições precisas de temperatura. Aqui está uma visão geral do processo:

1. Etapa 1: selecione um alvo de calibração

   

   • Você precisará de um alvo de calibração com uma temperatura conhecida e estável. Este pode ser um radiador de corpo negro ou um objeto de referência calibrado.
   • Verifique se o alvo de calibração cobre uma parte significativa do campo de visão da câmera e que esteja a uma temperatura dentro do intervalo das especificações operacionais da câmera.

2. Etapa 2: Faça medições

   • Exponha a câmera ao alvo de calibração em diferentes temperaturas. Você precisará fazer várias medidas a cada temperatura para garantir a precisão.
   • Registre a saída da câmera (contagem digital) para cada medição junto com a temperatura correspondente do alvo de calibração.

3. Etapa 3: Crie uma curva de calibração

   • Usando os dados gravados, você pode criar uma curva de calibração que relaciona a saída da câmera com a temperatura real. Essa curva é geralmente uma função polinomial que pode ser usada para converter as contagens digitais da câmera em valores de temperatura.
   • A curva de calibração precisa ser atualizada periodicamente para explicar as alterações no desempenho da câmera ao longo do tempo.

4. Etapa 4: aplique a calibração

   • Depois de ter a curva de calibração, você pode aplicá -la a todas as imagens tiradas pela câmera. O software da câmera usará a curva para converter as contagens digitais de cada pixel em valores de temperatura, permitindo medir a temperatura dos objetos na cena com precisão.

Dicas para calibração bem -sucedida

Aqui estão algumas dicas para ajudá -lo a obter os melhores resultados ao calibrar os núcleos da câmera LWIR:

• Use equipamentos de alta qualidade

  • Verifique se você está usando um radiador de corpo preto de alta qualidade ou alvo de calibração. A precisão da sua calibração depende da precisão dessas fontes de referência.
  • Além disso, use uma tampa de lente clara para capturar a estrutura escura para garantir que nenhuma radiação infravermelha externa esteja vazando.

• Controlar o ambiente

  • Tente executar a calibração em um ambiente estável com uma temperatura e umidade constantes. As mudanças no ambiente podem afetar o desempenho da câmera e a precisão da calibração.
  • Evite calibrar a câmera perto de fontes de interferência eletromagnética ou outras fontes de ruído.

• Siga as instruções do fabricante

  • Todo núcleo da câmera Lwir é diferente, por isso é importante seguir as instruções do fabricante para calibração. O fabricante pode ter requisitos ou procedimentos específicos que você precisa seguir para garantir a calibração precisa.

Conclusão

A calibração dos núcleos da câmera LWIR é uma etapa crucial para obter imagens térmicas precisas e confiáveis. Ao realizar correção de não uniformidade e calibração radiométrica, você pode melhorar a qualidade da imagem e medir as temperaturas com precisão. Lembre-se de usar equipamentos de alta qualidade, controlar o ambiente e seguir as instruções do fabricante para obter os melhores resultados.

Se você está no mercado de núcleos de câmera LWIR de alta qualidade, temos você coberto. Confira o nosso640 núcleos de câmera térmica, Assim,Módulo de imagem térmica, eNúcleo de imagem térmica não residualprodutos. Estamos sempre felizes em ajudar com quaisquer perguntas que você possa ter sobre calibração ou nossos produtos. Se você estiver interessado em comprar nossos núcleos de câmera LWIR ou discutir suas necessidades específicas, não hesite em alcançar conosco. Estamos ansiosos para trabalhar com você!

Referências

• "Manual de sistemas infravermelhos e eletro-ópticos: Volume III-Projeto de sistema eletro-óptico", Spie Press.
• "Imagem térmica: princípios, pesquisa e aplicações", CRC Press.