Optique thermique
Qu'est-ce que l'optique d'imagerie thermique
En optique d'imagerie thermique, Infrarouge à ondes longues (LWIR)systèmes, fonctionnant dans la plage de 8-14 micromètres, sont conçus pour détecter et visualiser le rayonnement thermique émis par les objets, ce qui les rend très efficaces pour les applications de surveillance à longue portée.
Infrarouge à ondes moyennes (MWIR)optique, fonctionnant dans la plage de 3-5 micromètres, offre une résolution et une sensibilité supérieures, cruciales pour l'imagerie détaillée dans les applications militaires et aérospatiales.
Infrarouge à ondes courtes (SWIR)Les optiques, fonctionnant dans la plage de 0,9-1,7 micromètres, excellent dans des conditions de faible luminosité et peuvent pénétrer des matériaux comme le verre, ce qui les rend indispensables à l'inspection industrielle et à des fins de sécurité.
Ensemble, ces systèmes optiques exploitent leurs bandes de longueurs d'onde spécifiques pour fournir des solutions d'imagerie thermique complètes dans divers environnements et cas d'utilisation.
Optique thermique - Tout ce que vous devez savoir
Tendances en optique thermique
L'optique thermique est de plus en plus intégrée dans diverses applications, notamment dans les secteurs militaire, médical et industriel. La tendance s’oriente vers la miniaturisation et l’amélioration des performances. Les innovations telles que l’imagerie méta-optique aux longueurs d’onde thermiques attirent l’attention en raison de leur potentiel dans les domaines de la défense, de la santé et de la détection géologique.
Impact politique
Les facteurs géopolitiques influencent considérablement le marché de l’optique thermique. Les politiques commerciales, les fluctuations économiques et les conflits régionaux peuvent avoir un impact sur les chaînes d'approvisionnement et les environnements réglementaires. Par exemple, les restrictions sur certains matériaux ou technologies peuvent affecter la production et la disponibilité.
Matériaux utilisés
Les matériaux courants pour l'optique thermique comprennentGermanium(Ge), silicium(Si), sulfure de zinc(ZnS), séléniure de zinc(ZnSe),etverres à chalcogénure. Ces matériaux sont choisis pour leur capacité à transmettre efficacement le rayonnement infrarouge. Le germanium, par exemple, est largement utilisé en raison de son indice de réfraction élevé et de ses propriétés de transmission dans la gamme infrarouge des ondes moyennes et longues.
Considérations relatives aux coûts
Le coût de l'optique thermique peut varier considérablement en fonction des matériaux utilisés, des processus de fabrication et de la complexité de la conception4. Les matériaux haut de gamme comme le germanium et les techniques de fabrication avancées peuvent faire grimper les coûts. Cependant, les progrès technologiques et les économies d’échelle contribuent à réduire les coûts au fil du temps.
Modèles de conception
Les modèles de conception en optique thermique se concentrent sur l’optimisation des performances et de l’efficacité. Cela inclut l'utilisation de lentilles asphériques pour réduire les aberrations, de revêtements multicouches pour améliorer la transmission et d'une gestion thermique pour maintenir les performances dans diverses conditions environnementales. L’intégration de la photonique sur silicium constitue également une tendance notable, permettant des conceptions plus compactes et plus efficaces.
Plus d'informations
Nous avons juste un article intéressant sur le marché actuel des optiques d’imagerie thermique, vous pouvez cliquer et le consulter ici.
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Pourquoi nous choisir
Notre usine
Fondée en 2019 et située à Pékin et à Hangzhou, IR-EO CAMERAS & SYSTEMS Co., Ltd est un intégrateur de systèmes et un revendeur d'une large gamme de caméras électro-optiques (EO) infrarouges (IR), y compris leurs pièces associées ( par exemple, circuits électroniques et lentilles, etc.).
Services
En tant que fournisseur de solutions de premier plan, nous proposons également des conseils et un service après-vente à distance à nos précieux clients. Nous pouvons aider nos clients potentiels à fournir une conception de systèmes de haut niveau et de bas niveau, et à apporter à nos précieux clients des services supplémentaires à valeur ajoutée.
Solution unique
En coopération avec plusieurs partenaires d'élite de l'industrie, Sense&Com se consacre à fournir des conseils et une solution de produits EO (électro-optique) intégrée à nos clients.
Une expérience riche
Profitant des normes industrielles (telles que ONVIF, etc.) et des ingénieurs sophistiqués, notre travail d'intégration devient désormais de plus en plus productif et efficace, ce qui apporte plus d'avantages à notre client en choisissant la solution optimale, et qui à son tour, se transformera en effets plus positifs sur les bénéfices économiques.
Les utilisations de la maintenance électrique pour l’imagerie thermique sont nombreuses. Par exemple, les monteurs de lignes électriques utilisent l'imagerie thermique pour localiser et identifier les joints et les pièces qui risquent de surchauffer, car ils émettent déjà plus de chaleur que les sections les plus résistantes. Ils peuvent également aider à repérer les connexions desserrées ou les appareils qui commencent à tomber en panne.
Les plombiers utilisent des caméras thermiques pour inspecter les sites de fuites possibles, principalement à travers les murs et les tuyaux. Étant donné que les appareils peuvent être utilisés à distance, ils sont idéaux pour détecter des problèmes potentiels dans des équipements difficiles à atteindre ou susceptibles de poser des problèmes de sécurité aux travailleurs.
Les techniciens en mécanique et en construction de bâtiments qui travaillent dans le domaine de l'isolation thermique utilisent l'imagerie pour identifier rapidement les fuites, ce qui est important pour maintenir une régulation efficace de la température dans un bâtiment. D’un simple coup d’œil, ils peuvent analyser la structure d’un bâtiment et repérer les défauts. Les pertes de chaleur provenant des murs, des équipements CVC, des portes et des fenêtres sont des problèmes courants de performance thermique qui sont facilement détectés par une caméra thermique.
La gestion des animaux et des nuisibles est un domaine dans lequel les caméras thermiques sont utilisées de manière surprenante. Ils peuvent aider à repérer les parasites ou les animaux dans les zones sombres du toit sans avoir à y grimper, et ils peuvent détecter une activité potentielle des termites. En outre, ils sont couramment utilisés pour mener plus facilement des enquêtes sur la faune de manière totalement non invasive et non intrusive.
La navigation de transport bénéficie d'avantages significatifs grâce à l'imagerie thermique, en particulier lors des déplacements de nuit. Par exemple, la navigation maritime l'utilise pour voir clairement les autres navires, les personnes et les obstacles pendant la nuit lorsqu'ils sont en mer. Ces dernières années, les voitures ont commencé à intégrer des caméras infrarouges pour alerter les conducteurs de la présence de personnes ou d'animaux hors des lampadaires ou à la portée de leurs phares.
Les soins de santé et la médecine ont également des utilisations pratiques, comme détecter les fièvres et les anomalies de température. Cela s'est avéré particulièrement important dans les aéroports où ces caméras thermiques peuvent analyser rapidement et avec précision tous les passagers entrants ou sortants pour détecter des températures plus élevées, ce qui s'est avéré crucial lors des récentes épidémies de maladies comme le SRAS et l'Ebola. De plus, il a été prouvé que les caméras thermiques aident à diagnostiquer une gamme de troubles associés au cou, au dos et aux membres, ainsi que des problèmes circulatoires.
Les pompiers utilisent l'imagerie thermique pour les aider à voir à travers la fumée, en particulier lors des missions de sauvetage lorsqu'ils recherchent des personnes dans un environnement autrement obscur et dangereux. Ils utilisent également des caméras thermiques pour identifier rapidement les incendies ponctuels, afin de pouvoir intervenir avant qu'ils ne se propagent.
La police et les forces de l'ordre intègrent des caméras thermiques dans leurs équipements de surveillance, utilisées pour localiser les suspects, notamment la nuit, ainsi que pour enquêter sur les scènes de crime et également pour les opérations de recherche et de sauvetage. Ils sont supérieurs aux appareils de vision nocturne, car ils ne nécessitent aucune lumière ambiante et ne sont pas affectés par les lumières vives, ce qui est essentiel pour les missions tactiques.
L'imagerie thermique vous permet également de voir la chaleur d'un objet se rayonner. Les caméras thermiques enregistrent plus ou moins la température de divers objets dans le cadre, puis attribuent à chaque température une nuance de couleur, ce qui vous permet de voir la quantité de chaleur qu'elle rayonne par rapport aux objets qui l'entourent.
Les caméras thermiques détectent la température en reconnaissant et en capturant différents niveaux de lumière infrarouge. Cette lumière est invisible à l’œil nu, mais peut être ressentie sous forme de chaleur si l’intensité est suffisamment élevée. Tous les objets émettent une sorte de rayonnement infrarouge, et c'est l'un des moyens par lesquels la chaleur est transférée. Plus un objet est chaud, plus il produit de rayonnement infrarouge. Les caméras thermiques peuvent voir ce rayonnement et le convertir en une image que nous pouvons ensuite voir avec nos yeux.
La caméra thermique possède des dispositifs de mesure internes qui captent le rayonnement infrarouge, appelés microbolomètres, et chaque pixel en possède un. À partir de là, le microbolomètre enregistre la température, puis attribue à ce pixel une couleur appropriée, qui affiche ensuite les résultats sur l'écran de la caméra.
Quelle est la différence entre l'imagerie thermique et la vision nocturne
Nos yeux voient la lumière réfléchie. Les caméras de jour, les appareils de vision nocturne et l'œil humain fonctionnent tous sur le même principe de base : l'énergie lumineuse visible frappe quelque chose et rebondit dessus, un détecteur la reçoit ensuite et la transforme en image.
Qu'il s'agisse d'un globe oculaire ou d'une caméra, ces détecteurs doivent recevoir suffisamment de lumière, sinon ils ne peuvent pas produire d'image. Évidemment, la nuit, il n'y a pas de lumière solaire qui rebondit sur quoi que ce soit, elles sont donc limitées à la lumière fournie par la lumière des étoiles, la lumière de la lune et les lumières artificielles. S’il n’y en a pas assez, ils ne feront pas grand-chose pour vous aider à voir.
Les caméras thermiques sont complètement différentes. En fait, on les appelle « caméras » mais ce sont en réalité des capteurs. Pour comprendre leur fonctionnement, la première chose à faire est d’oublier tout ce que vous pensiez savoir sur la façon dont les appareils photo prennent des photos.
Les FLIR prennent des photos à partir de la chaleur et non de la lumière visible. La chaleur (également appelée énergie infrarouge ou thermique) et la lumière font toutes deux partie du spectre électromagnétique, mais une caméra capable de détecter la lumière visible ne verra pas l'énergie thermique, et vice versa.
Mais les caméras thermiques détectent bien plus que la simple chaleur ; ils détectent de minuscules différences de chaleur aussi petites que 0,01 degrés et les affichent sous forme de nuances de gris ou de couleurs différentes. Cela peut être une idée difficile à faire passer, et beaucoup de gens ne comprennent tout simplement pas le concept, nous allons donc passer un peu de temps à l'expliquer.
Tout ce que nous rencontrons dans notre vie quotidienne dégage de l'énergie thermique, même la glace. Plus quelque chose est chaud, plus il émet d’énergie thermique. Cette énergie thermique émise est appelée « signature thermique ». Lorsque deux objets côte à côte ont des signatures thermiques même subtilement différentes, ils apparaissent assez clairement à un FLIR quelles que soient les conditions d'éclairage.
L'énergie thermique provient d'une combinaison de sources, en fonction de ce que vous regardez à ce moment-là. Certaines choses – les animaux à sang chaud (y compris les humains !), les moteurs et les machines, par exemple – créent leur propre chaleur, soit biologiquement, soit mécaniquement. D’autres éléments – la terre, les rochers, les bouées, la végétation – absorbent la chaleur du soleil pendant la journée et la diffusent pendant la nuit.
Étant donné que différents matériaux absorbent et rayonnent de l’énergie thermique à des rythmes différents, une zone que nous considérons comme étant une température unique est en réalité une mosaïque de températures subtilement différentes. C'est pourquoi une bûche restée dans l'eau pendant des jours aura une température différente de celle de l'eau et sera donc visible par une caméra thermique. Les FLIR détectent ces différences de température et les traduisent en détails d'image.
Même si tout cela peut sembler assez complexe, la réalité est que les caméras thermiques modernes sont extrêmement simples à utiliser. Leurs images sont claires et faciles à comprendre, ne nécessitant aucune formation ni interprétation. Si vous pouvez regarder la télévision, vous pouvez utiliser une caméra thermique FLIR.
Ces images verdâtres que nous voyons dans les films et à la télévision proviennent de lunettes de vision nocturne (LVN) ou d'autres appareils utilisant les mêmes technologies de base. Les NVG captent de petites quantités de lumière visible, l’agrandissent considérablement et la projettent sur un écran.
Les caméras fabriquées à partir de la technologie NVG ont les mêmes limites que l'œil nu : s'il n'y a pas assez de lumière visible disponible, elles ne peuvent pas bien voir. Les performances d'imagerie de tout ce qui repose sur la lumière réfléchie sont limitées par la quantité et la force de la lumière réfléchie.
Les NVG et autres caméras à faible luminosité ne sont pas très utiles au crépuscule, lorsqu'il y a trop de lumière pour qu'elles fonctionnent efficacement, mais pas assez de lumière pour que vous puissiez voir à l'œil nu. Les caméras thermiques ne sont pas affectées par la lumière visible, elles peuvent donc vous donner des images claires même lorsque vous regardez le soleil couchant. En fait, vous pouvez diriger un projecteur vers une FLIR tout en obtenant une image parfaite.
Les caméras I2 tentent de générer leur propre lumière réfléchie en projetant un faisceau d'énergie proche infrarouge que leur imageur peut voir lorsqu'il rebondit sur un objet. Cela fonctionne jusqu'à un certain point, mais les caméras I2 s'appuient toujours sur la lumière réfléchie pour créer une image, elles ont donc les mêmes limites que toute autre caméra de vision nocturne qui dépend de l'énergie lumineuse réfléchie : courte portée et mauvais contraste.
Toutes ces caméras à lumière visible – caméras lumière du jour, caméras NVG et caméras I2 – fonctionnent en détectant l’énergie lumineuse réfléchie. Mais la quantité de lumière réfléchie qu'elles reçoivent n'est pas le seul facteur qui détermine si vous pourrez ou non voir avec ces caméras : le contraste de l'image compte également.
Si vous regardez quelque chose avec beaucoup de contraste par rapport à son environnement, vous aurez de meilleures chances de le voir avec une caméra à lumière visible. S'il n'y a pas un bon contraste, vous ne le verrez pas bien, quelle que soit la luminosité du soleil. Un objet blanc vu sur un fond sombre présente beaucoup de contraste. Cependant, un objet plus sombre sera difficile à voir pour ces caméras sur un fond sombre. C’est ce qu’on appelle un mauvais contraste. La nuit, lorsque le manque de lumière visible diminue naturellement le contraste de l’image, les performances de la caméra à lumière visible en souffrent encore plus.
Les caméras thermiques ne présentent aucun de ces défauts. Premièrement, ils n’ont rien à voir avec l’énergie lumineuse réfléchie : ils voient la chaleur. Tout ce que vous voyez dans la vie quotidienne normale possède une signature thermique. C’est pourquoi vous avez de bien meilleures chances de voir quelque chose la nuit avec une caméra thermique qu’avec une caméra à lumière visible, même une caméra de vision nocturne.
En fait, de nombreux objets que vous recherchez, comme les personnes, génèrent leur propre contraste car ils génèrent leur propre chaleur. Les imageurs thermiques peuvent bien les voir car ils ne se contentent pas de prendre des photos à partir de la chaleur ; ils font des images à partir des infimes différences de chaleur entre les objets.
Les appareils de vision nocturne présentent les mêmes inconvénients que les caméras de télévision à lumière du jour et à faible luminosité : ils ont besoin de suffisamment de lumière et de contraste pour créer des images utilisables. Les caméras thermiques, quant à elles, voient clairement le jour et la nuit, tout en créant leur propre contraste. Sans aucun doute, les caméras thermiques constituent la meilleure option d'imagerie en 24-heures.
L’imagerie thermique a tendance à mieux fonctionner la nuit, mais elle n’a rien à voir avec l’état de l’environnement, clair ou sombre.
Étant donné que la température ambiante - et, plus important encore, la température centrale d'objets et d'environnements non chauffés - est presque toujours nettement plus basse la nuit que pendant les heures d'ensoleillement, les capteurs d'imagerie thermique sont capables d'afficher les zones chaudes avec un contraste plus élevé.
Même par temps relativement frais, l'énergie thermique du soleil sera progressivement absorbée par les bâtiments, les routes, la végétation, les matériaux de construction et bien plus encore, même lorsqu'il fait jour dehors. Et, pour chaque degré de température ambiante gagné par ces types d'objets au cours de la journée, ils se distinguent moins clairement des autres objets chauds que le capteur de la caméra est utilisé pour détecter et mettre en évidence.
Pour la même raison, la plupart des caméras thermiques affichent les objets chauds avec un contraste plus net après plusieurs heures d'obscurité, plutôt que juste après le coucher du soleil - et, même pendant la journée, elles seront généralement plus efficaces tôt le matin que en milieu d'après-midi.
Il existe deux types d’appareils d’imagerie thermique, chacun ayant ses atouts et ses limites. Le type que vous devriez choisir dépendra en fin de compte de vos besoins, il est donc préférable de voir comment ils se comparent les uns aux autres.
Non refroidi– Les caméras thermiques non refroidies sont des appareils petits et compacts, moins chers et beaucoup plus pratiques à manipuler, c'est pourquoi ils sont les plus couramment utilisés. Mais comme ces gadgets fonctionnent à température ambiante et émettent de la chaleur, les images qu’ils produisent peuvent être inexactes, notamment à longue distance.
Refroidi– Contrairement à leurs homologues non refroidis, les imageurs refroidis sont incroyablement sensibles, ce qui les rend plus coûteux. Grâce à un boîtier refroidi par cryogénie, ces scanners peuvent maintenir leurs basses températures et analyser une scène plus efficacement. En fin de compte, ils peuvent détecter avec précision les plus petits changements de chaleur.
Maintenance de l'imagerie thermique
Nettoyage de l'objectif et du capteur
L'objectif et le capteur des caméras thermiques sont des composants très sensibles qui nécessitent un nettoyage régulier. La poussière, la saleté et les taches sur l'objectif peuvent nuire à la clarté et à la précision de l'image. Utilisez un chiffon doux et non pelucheux pour essuyer délicatement l'objectif et le capteur. Évitez d'utiliser des produits chimiques agressifs ou des matériaux abrasifs qui pourraient endommager ces pièces délicates.
Vérification de l'état de la batterie
Les caméras thermiques sont disponibles en modèles portables et fixes, et si votre appareil est portable, une bonne gestion de la batterie est essentielle. Vérifiez régulièrement l’état de la batterie et rechargez-la ou remplacez-la si nécessaire. Garder des batteries de rechange à portée de main pendant les opérations critiques peut éviter les interruptions et garantir une utilisation continue.
Mises à jour du micrologiciel
Les fabricants publient souvent des mises à jour du micrologiciel pour les caméras thermiques afin d'améliorer les performances et de corriger les bugs. Vérifiez régulièrement les mises à jour sur le site Web du fabricant et suivez les instructions fournies pour maintenir votre caméra à jour avec les dernières améliorations.
Vérification de l'étalonnage
L'étalonnage est essentiel pour maintenir des lectures de température précises. La plupart des caméras thermiques disposent d'une fonction d'étalonnage interne, mais une vérification périodique avec une source de température connue est recommandée pour garantir des mesures précises.
FAQ
Q : À quoi sert l’imagerie thermique ?
Q : Qu'est-ce qui est détecté par l'imagerie thermique ?
Q : Quels sont les deux types d’imagerie thermique ?
Q : Quelle est la différence entre l’imagerie infrarouge et thermique ?
Q : Jusqu’où l’imagerie thermique peut-elle voir ?
Q : Quelle est la précision de l’imagerie thermique ?
Q : L’imagerie thermique peut-elle voir à travers les murs ?
Q : Quel capteur est utilisé pour l’imagerie thermique ?
Q : Qu'est-ce qui bloque l'imagerie thermique ?
Q : L'imagerie thermique est-elle une vision nocturne ?
Nous sommes des fabricants et fournisseurs professionnels d’optique infrarouge en Chine, spécialisés dans la fourniture d’un service personnalisé de haute qualité. Nous vous invitons chaleureusement à acheter ici des optiques infrarouges de haute qualité fabriquées en Chine dans notre usine.
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