Наведение на резкость тепловизора и возможные ошибки измерений

Оптическая фокусировка тепловизора (наведение тепловизора на резкость) входит в «большую тройку» параметров, о настройке которых необходимо позаботится до того, как термограмма будет записана на карту памяти тепловизора. После сохранения термограммы исправить ошибки фокусировки невозможно, тут мы видим прямую аналогию с фотосъемкой. Но нерезкие термограммы не только выглядят непрофессионально, но и дают неправильные измерения температуры. Давайте посмотрим на примере.

Рис. 1. Термограмма электрического кабеля под нагрузкой. Кабель лежит на полу, дистанция тепловизионной съемки 160 см. Оптическая фокусировка тепловизора выполнена в ручном режиме правильно, изображение на термогамме резкое. Тепловизор FLIR P640 с объективом 45°.

Рис. 2. Эта термограмма кабеля снята тем же тепловизором с той же дистанции. Из-за ошибки ручной фокусировки тепловизора изображение на термограмме недостаточно резкое, размытие очевидно при сравнении с первой термограммой. Однако, это очевидно, когда есть с чем сравнивать и оператор достаточно опытный. Иногда ошибки фокусировки допускаются по невнимательности оператора.

Рис. 3. Сравнение температурных профилей вдоль линии Li1 на резкой и нерезкой термограммах. Так как термограмма является графическим представлением распределения температур, ее искажение (размытие вследствие нерезкости) приводит к искажению температурных измерений. На нерезкой термограмме невозможно измерить температуру кабеля, показания оказываются значительно ниже истинных.

Обратите внимание, что фокусировка не повлияла на измерение температуры пола в центральной части профиля. Дело в том, что температура по полу распределена равномерно, а изображение пола занимает достаточную площадь на термограмме (вдоль профиля). При размытии изображения происходит смешивание показаний в соседних точках термограммы. Соседние точки по полу имеют одинаковую температуру 10°С и при размытии результат не меняется. Напротив, температурные показания малоразмерных объектов, таких как наш электрический кабель, при размытии смешиваются фоном, что приводит к искажению результата (в нашем случае к занижению, так как фон холоднее объекта).

Итак, погрешность наведения на резкость приводит к ухудшению пространственного разрешения тепловизора. Это эквивалентно уменьшению матрицы вашего тепловизора. Легким движением руки тепловизор с матрицей 640×480 (1 400 000 руб) превращается в тепловизор с матрицей 320×240 (400 000 руб). Как видим, потеряна не только резкость.

Работая тепловизором с любой матрицей, старайтесь использовать его максимальное пространственное разрешение. Следите за фокусировкой как в ручном режиме, так и в режиме автоматического наведения тепловизора на резкость. Четких вам термограмм!