Основы тепловизионного изображения

Тепловое разрешение 320 против 640: рассчитайте детализацию на вашей высоте полёта

Рассчитайте ширину сцены и количество пикселей на цель перед выбором тепловизора. Включает сравнение с объективом 50 м и ограничения цифрового зума и диапазона измерений.

Концептуальное сравнение грубых и тонких сеток выборки на одной и той же абстрактной сцене.
Оригинальная иллюстрация сетки выборки. Это не тест качества изображения и не видеозапись с какой-либо камеры.

Ключевой момент

Разрешение становится полезным только в сочетании с углом обзора, размером цели и расстоянием. На том же расстоянии 50 м более узкий объектив может разместить больше пикселей на маленькой цели, охватывая при этом меньшую площадь на изображении.

Вопрос, стоящий за «достаточно ли 640?»

Команда инспекции должна знать, займет ли небольшой дефект достаточно места на изображении. Наблюдатель большой площади должен знать, сколько земли помещается в одном кадре. Ни один из этих вопросов нельзя решить только разрешением детектора. Запишите вашу наименьшую релевантную цель, расстояние от камеры до цели и задачу: обнаружить разницу, распознать объект или измерить температуру.

Разрешение 640 × 512 имеет вдвое больше пикселей по горизонтали, чем 320 × 256, и в четыре раза больше пиксельных позиций в целом. При том же поле зрения и расстоянии цель занимает вдвое больше пикселей по горизонтали. Эта арифметика не гарантирует четырехкратное увеличение полезной дальности или точности температуры.

Рассчитайте пиксели на вашей цели

Для плоской цели, перпендикулярной обзору, ширина сцены = 2 × расстояние × tan(горизонтальное поле зрения ÷ 2). Приблизительная ширина на пиксель = ширина сцены ÷ количество горизонтальных пикселей. Ширина цели в пикселях = ширина цели ÷ ширина на пиксель. Используйте градусы для поля зрения при вводе тангенса в калькулятор.

Это геометрические оценки. Используйте расстояние от камеры до цели, а не просто высоту полета при косом обзоре. Наклонные поверхности, цели вне оси, искажения объектива, движение и обработка требуют дополнительной оценки.

Углы обзора 32,9° и 22,8° — это указанные в каталоге горизонтальные поля зрения с заявленной погрешностью ±5%. Расстояния и размеры целей в таблице приведены для примера. Случай с 320 пикселями — гипотетическое сравнение, а не четвёртый продукт каталога. Значения округлены и не отражают измеренную эффективность обнаружения.

Иллюстративный расчет для цели 0,20 м
Родная ширина / горизонтальный обзор / расстояниеПриблизительная ширина сценыПриблизительное количество пикселей по цели
640 пикселей / 32,9° / 50 м29.5 m4,3 пикселя
640 пикселей / 22,8° / 50 м20.2 m6,3 пикселя
320 пикселей / 32,9° / 50 м29.5 m2,2 пикселя
640 пикселей / 32,9° / 100 м59.1 m2,2 пикселя

Выбирайте покрытие или детализацию осознанно

На 50 м более узкий обзор в примере охватывает около 20,2 м вместо 29,5 м по ширине. Цель размером 0,20 м занимает больше пикселей, но обследование объекта может потребовать больше изображений для покрытия той же ширины. Фактическое время маршрута также зависит от вертикального обзора, перекрытия, ориентации, скорости полёта и частоты съёмки.

Если цель слишком мала в требуемой безопасной рабочей геометрии, оцените другую оптику, нативное разрешение или позицию съемки. Цифровое увеличение увеличивает уже записанные образцы. Оно не превращает цель, занимающую около 2 пикселей, в новую разрешенную деталь.

Обнаружение, идентификация и измерение — отдельные тесты

Маленький тёплый объект может быть виден, даже если его форма не распознаётся. Измерение температуры — ещё одно требование: область измерения может включать фон, а измерительная точка камеры может требовать нескольких пикселей детектора. Обратитесь к документированному полю зрения измерения или рекомендациям по размеру пятна модели, а не рассматривайте один пиксель как точный термометр.

Объяснение FLIR соотношения расстояния к размеру иллюстрирует, почему размер цели и расстояние связаны в планировании измерений. В этой статье нет универсального количества пикселей, которое сертифицирует обнаружение, идентификацию или измерение для каждой цели. Проверьте требуемый результат на представительных оригинальных файлах.

Не сравнивайте увеличенный поток с родным детектором

Анонс модуля Teledyne FLIR указывает на нативное разрешение 1280 × 1024 и шаг пикселя 8 мкм. Каталоговые полезные нагрузки здесь используют нативное 640 × 512. Опциональный обработанный выход 1280 × 1024 из каталоговой полезной нагрузки — это другая спецификация, отличная от нативного детектора.

Шаг пикселя требует оптического контекста. Меньший шаг не гарантирует более узкое поле зрения: важны фокусное расстояние и общий размер детектора. Для практических решений по покупке запрашивайте фактический указанный объектив и поле зрения, а не делайте выводы только по шагу пикселя.

Попросите сравнение, отвечающее вашей задаче

Используйте одинаковые размеры цели, расстояние, угол обзора и соответствующие условия сцены для каждого кандидата. Запросите оригинальные файлы и укажите, являются ли они родными, обрезанными, увеличенными или цифровым зумом. Включите реальную радиосвязь и дисплей, если задача зависит от живого изображения.

  • Запишите ширину цели, расстояние, горизонтальное поле зрения и оценочное количество пикселей по горизонтали до демонстрации.
  • Сравните фактическое решение: найдите цель, идентифицируйте признак или получите пригодное измерение.
  • Сохраняйте оригинальные изображения, детали оптики, настройки и зафиксированные неисправности вместе с оценкой.
  • Выберите конфигурацию, соответствующую задаче с рабочим покрытием, массой и стоимостью интеграции.

Оригинальный источник

Teledyne FLIR ·

Просмотрите оригинальный пост и доступные фотографии или видео. Медиа остаются размещёнными на X.

Читать оригинал на X ↗

Загрузка встроенного поста подключает ваш браузер к X. Вы можете прочитать статью без загрузки.

Источники и дополнительная литература

Соответствуйте полезную нагрузку вашим требованиям.

Сравните задокументированные спецификации, затем подтвердите детали вашей интеграции.

Продолжить чтение

Все статьи

Руководства по выбору

Тепловая камера для дрона: добавить полезную нагрузку или купить готовую систему?

Выберите тепловизионный дрон для инспекции или наблюдения в реальном времени. Сравните возможность дооснащения, установленный вес, необходимые файлы и полную стоимость интеграции.

Читать статью

Основы тепловизионного изображения

Радиометрические тепловые файлы: как проверить камеру перед покупкой

Практический тест с образцовым файлом для инспекционных команд: различайте тепловое видео, температурные наложения и радиометрические данные, которые ваше программное обеспечение для отчётов может повторно анализировать.

Читать статью