RU2324152C1 - Thermal imaging technique and device - Google Patents
Thermal imaging technique and device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324152C1 RU2324152C1 RU2006134172/28A RU2006134172A RU2324152C1 RU 2324152 C1 RU2324152 C1 RU 2324152C1 RU 2006134172/28 A RU2006134172/28 A RU 2006134172/28A RU 2006134172 A RU2006134172 A RU 2006134172A RU 2324152 C1 RU2324152 C1 RU 2324152C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spectral
- electronic image
- matrix electronic
- image receiver
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к тепловизионной технике и может быть использовано для определения температурных полей удаленных объектов.The invention relates to a thermal imaging technique and can be used to determine the temperature fields of distant objects.
Одним из актуальных направлений развития техники регистрации изображений в различных спектральных диапазонах является создание методов и аппаратуры для определения температурных полей объектов с помощью инфракрасных матричных приемников, в частности микроболометрических приемников. В целом, принципы реализации методов термографирования и основные элементы конструкций устройств, реализующих эти методы, хорошо известны (см. патенты США №5420419, H01L 27/14, опубл. 30.05.1995; №5688699, H01L 31/18, опубл. 18.111997; №6026337, G05D 1/00, опубл. 15.02.2000; №6559447, H04N 3/09, опубл. 06.05.2003 и др.). Матричные микроболометрические приемники обычно включают набор элементов, выполненных, например, из аморфного кремния и чувствительных к излучению в инфракрасном (ИК) диапазоне спектра в области 7-14 мкм. Эти элементы способны изменять электрическое сопротивление при изменении температуры, при этом каждый чувствительный элемент матрицы снабжен средствами, поглощающими электромагнитное излучение ИК диапазона. В процессе работы падающее на приемник инфракрасное излучение поглощается, в результате чего происходит нагревание чувствительных элементов приемника, величина которого определяется мощностью падающего теплового потока. Если перед матричным термоэлектронным приемником расположена оптическая система, обеспечивающая построение изображения объекта, от которого исходят тепловые потоки, в плоскости вышеуказанного приемника, то электрические сигналы от отдельных микроболометрических элементов, пропорциональные вызванному их нагревом изменению электрического сопротивления, в результате соответствующей обработки могут обеспечить получение информации о температурном поле наблюдаемого объекта.One of the current trends in the development of image registration techniques in various spectral ranges is the creation of methods and apparatus for determining the temperature fields of objects using infrared array receivers, in particular microbolometric receivers. In General, the principles of the implementation of thermographic methods and the main structural elements of devices that implement these methods are well known (see US patent No. 5420419, H01L 27/14, publ. 05/30/1995; No. 5688699, H01L 31/18, publ. 18.111997; No. 6026337, G05D 1/00, publ. 02/15/2000; No. 6559447, H04N 3/09, publ. 05/06/2003, etc.). Matrix microbolometric detectors typically include a set of elements made, for example, of amorphous silicon and sensitive to radiation in the infrared (IR) range of the spectrum in the region of 7-14 μm. These elements are able to change the electrical resistance when the temperature changes, while each sensitive element of the matrix is equipped with means absorbing electromagnetic radiation in the infrared range. In the process, the infrared radiation incident on the receiver is absorbed, as a result of which the sensitive elements of the receiver are heated, the value of which is determined by the power of the incident heat flux. If an optical system is located in front of the matrix thermoelectronic receiver, which implements the image of the object from which the heat fluxes are emitted in the plane of the aforementioned receiver, then the electrical signals from individual microbolometric elements proportional to the change in electrical resistance caused by their heating can provide information about temperature field of the observed object.
Точность определения температурного поля объекта с помощью известных методов и устройств зависит от множества факторов. К числу наиболее существенных следует отнести следующие два: точность определения собственной температуры приемника и однородность его чувствительности по полю. Первый фактор особенно важен в случае применения так называемых «неохлаждаемых» микроболометрических матриц и влияет на чувствительность метода термографирования в целом, а следовательно, и на точность определения температуры слабо нагретых тел. Второй фактор определяется технологическими особенностями и погрешностями изготовления отдельных элементов матрицы, которые, вообще говоря, имеют различия в чувствительности и могут, тем самым, служить источниками ошибок в определении температуры отдельных участков объекта.The accuracy of determining the temperature field of an object using known methods and devices depends on many factors. The following two are among the most significant: the accuracy of determining the receiver’s own temperature and the uniformity of its sensitivity over the field. The first factor is especially important when using the so-called “uncooled” microbolometric matrices and affects the sensitivity of the thermographic method as a whole, and therefore the accuracy of determining the temperature of slightly heated bodies. The second factor is determined by the technological features and manufacturing errors of individual matrix elements, which, generally speaking, have differences in sensitivity and can, therefore, serve as sources of errors in determining the temperature of individual sections of the object.
Для уменьшения влияния наиболее существенных факторов погрешностей определения температуры объекта в известных методах термографирования и устройствах для их осуществления используют средства калибровки и компенсации. Под калибровкой понимают в данном случае термографирование объекта с заранее известной температурой непосредственно перед определением температуры исследуемого объекта (см., например, патент РФ №2194255, G01J 5/08, опубл. 10.12.2002), а под компенсацией - регистрацию температурного поля заведомо однородно нагретого объекта. В качестве подобного объекта, как правило, используют либо шторку механического затвора (см. патент РФ №2090976, H04N 5/33, 30.09.1997), либо, если это удобно, чистое небо. Очевидно, что во всех случаях преодоление факторов возможных погрешностей термографирования объектов требует использования дополнительных конструктивных средств в устройствах и выполнения соответствующих вычислительных процедур при обработке сигналов, получаемых с выхода микроболометрического приемника.To reduce the influence of the most significant factors of errors in determining the temperature of an object in known methods of thermography and devices for their implementation, use calibration and compensation. In this case, calibration is understood as thermographing an object with a predetermined temperature immediately before determining the temperature of the studied object (see, for example, RF patent No. 2194255, G01J 5/08, publ. 10.12.2002), and by compensation the registration of the temperature field is obviously uniform heated object. As a similar object, as a rule, either a mechanical shutter curtain is used (see RF patent No. 2090976, H04N 5/33, September 30, 1997), or, if convenient, a clear sky. Obviously, in all cases, overcoming the factors of possible errors in the thermography of objects requires the use of additional design tools in the devices and the implementation of the corresponding computational procedures when processing signals received from the output of the microbolometric receiver.
Представляется очевидным тот факт, что для обеспечения точности измерений температуры объекта процедура калибровки устройства должна проводиться в условиях идентичных тем, которые имеют место во время работы. К этим условиям следует отнести расстояние от объекта до приемника, а также пропускание оптического тракта между ними. При отсутствии данных о расстоянии до объекта и значении коэффициента пропускания оптического тракта представляется невозможным установить связь между мощностью ИК излучения, падающего на приемник, и температурой удаленного объекта, испускающего это излучение, без калибровки. В большинстве случае проводить дистанционную калибровку устройств для термографирования (т.е. предварительно помещать на место исследуемого объекта эталон, нагретый до известной температуры, и затем определять эталонный сигнал для последующего его сравнения с измеряемым) практически невозможно (если дистанцию до объекта еще можно определить, например, с помощью дальномера, то коэффициент затухания ИК излучения в атмосфере не поддается оперативному контролю, особенно, если речь идет об определении температуры объектов, находящихся на значительных удалениях от приемника). Таким образом, задача обеспечения высокой точности термографирования удаленных объектов абсолютным методом, т.е по величине падающей на приемник мощности теплового потока не может быть решена с помощью известных способов и устройств.It seems obvious that in order to ensure the accuracy of measuring the temperature of an object, the calibration procedure of the device should be carried out under conditions identical to those that occur during operation. These conditions include the distance from the object to the receiver, as well as the transmission of the optical path between them. In the absence of data on the distance to the object and the transmittance of the optical path, it seems impossible to establish a connection between the power of the IR radiation incident on the receiver and the temperature of the remote object emitting this radiation without calibration. In most cases, it is almost impossible to carry out remote calibration of thermographic devices (i.e., first place a reference heated to a known temperature and then determine a reference signal for its subsequent comparison with the measured one) (if the distance to the object can still be determined, for example, using a rangefinder, the attenuation coefficient of infrared radiation in the atmosphere is not amenable to operational monitoring, especially when it comes to determining the temperature of objects located on nachitelnyh distances from the receiver). Thus, the task of ensuring high accuracy of thermography of distant objects by the absolute method, i.e., by the magnitude of the heat flux incident on the receiver, cannot be solved using known methods and devices.
Хорошо известен факт изменения мощности и спектра испускания нагретых тел при изменении температуры. Если нагревать абсолютно черное тело, то интегральная мощность испускаемого им излучения увеличивается по закону Стефана-Больцмана пропорционально четвертой степени температуры. Если рассматривать отельные спектральные диапазоны, то эта зависимость становится более сложной, оставаясь, тем не менее, монотонной. Спектральная характеристика мощности излучения нагретого тела имеет максимум, положение которого зависит от температуры, и с ее возрастанием по закону Вина смещается в коротковолновую часть спектра.It is well known that the power and emission spectrum of heated bodies change with temperature. If a black body is heated, then the integrated power of the radiation emitted by it increases according to the Stefan-Boltzmann law in proportion to the fourth degree of temperature. If we consider the individual spectral ranges, then this dependence becomes more complex, remaining, however, monotonic. The spectral characteristic of the radiation power of a heated body has a maximum, the position of which depends on temperature, and with its increase, according to the Wien law, shifts to the short-wave part of the spectrum.
На этих знаниях основан принцип работ дистанционных пирометров, с помощью которых регистрируют свечение объекта в двух (или нескольких) различных, но близких диапазонах спектра, а затем по отношению полученных сигналов определяют температуру объекта. Такой прием дает возможность избежать погрешностей калибровки, связанных с недостоверным определением дистанции до объекта и потерь излучения в оптическом тракте, т.к. для сигналов в близких спектральных диапазонах эти факторы, как правило, влияют на амплитуду регистрируемого сигнала сходным образом и поэтому могут быть исключены при вычислении отношения указанных сигналов. Вместе с тем, необходимо отметить, что формулы вычисления температуры объекта по данным измерений, вытекающие из закона Планка для абсолютно черного тела, требуют учета спектральной селективности исследуемого объекта и определения его спектрального коэффициента излучения (отношения яркости объекта к яркости абсолютно черного тела при той же температуре в определенном диапазоне спектра), который, очевидно, известен лишь для заранее определенного объекта, а в общем случае неизвестен и представляет собой источник погрешности измерений.Based on this knowledge, the principle of operation of remote pyrometers is based on which the object’s glow is recorded in two (or several) different but close ranges of the spectrum, and then the object temperature is determined from the received signals. This technique makes it possible to avoid calibration errors associated with an unreliable determination of the distance to the object and radiation losses in the optical path, because for signals in close spectral ranges, these factors, as a rule, affect the amplitude of the recorded signal in a similar way and therefore can be excluded when calculating the ratio of these signals. At the same time, it should be noted that the formulas for calculating the temperature of an object according to measurements arising from Planck's law for an absolutely black body require taking into account the spectral selectivity of the studied object and determining its spectral emissivity (the ratio of the brightness of the object to the brightness of an absolutely black body at the same temperature in a certain range of the spectrum), which, obviously, is known only for a predetermined object, and in the general case is unknown and represents a source of measurement error.
Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является способ термографирования и устройство для его осуществления (патент США №6758595, G01K 3/00, опубл. 06.07.2004). Способ состоит в том, что формируют изображение объекта на приемной площадке матричного фотоэлектронного приемника, элементы которого способны регистрировать излучение по крайней мере в двух различных участках ИК диапазона спектра, после чего определяют температуру поверхности объекта в результате анализа изображений, полученных в двух различных спектральных диапазонах. Устройство, реализующее способ-прототип, включает оптоэлектронный матричный сенсор, элементы которого обладают чувствительностью к падающему электромагнитному излучению по крайней мере в трех различных спектральных диапазонах, причем два из них лежат в ИК, а один - в видимой области спектра. В устройстве-прототипе в качестве фотоэлектронного приемника описан матричный пирометр с кремниевыми фотодетекторами, каждый из которых снабжен спектральным фильтром, пропускающим свет в заданном спектральном диапазоне и имеющим немонотонную зависимость пропускания от длины волны в диапазоне чувствительности фотоэлектронного приемника. Область спектральной чувствительности кремниевых фотодетекторов предполагает регистрацию и анализ изображения в ближнем ИК диапазоне с максимально возможной длиной волны излучения порядка λmax=1.2 мкм.The closest in technical essence and adopted for the prototype is a method of thermography and a device for its implementation (US patent No. 6758595, G01K 3/00, publ. 06.07.2004). The method consists in forming an image of an object at the receiving site of a matrix photoelectronic receiver, the elements of which are capable of detecting radiation in at least two different parts of the IR range of the spectrum, after which the surface temperature of the object is determined as a result of the analysis of images obtained in two different spectral ranges. A device that implements the prototype method includes an optoelectronic matrix sensor, the elements of which are sensitive to incident electromagnetic radiation in at least three different spectral ranges, with two of them lying in the infrared, and one in the visible region of the spectrum. In the prototype device, a matrix pyrometer with silicon photodetectors is described as a photoelectronic receiver, each of which is equipped with a spectral filter that transmits light in a given spectral range and has a nonmonotonic dependence of transmittance on wavelength in the sensitivity range of the photoelectronic receiver. The range of spectral sensitivity of silicon photodetectors involves the registration and analysis of images in the near infrared range with a maximum possible radiation wavelength of the order of λ max = 1.2 μm.
Из-за резкого падения энергетической яркости свечения нагретых тел с уменьшением длины волны наблюдение и регистрация с надлежащей точностью спектра испускания объектов, нагретых до температур 300-400К, с помощью кремниевых детекторов даже в ближнем ИК диапазоне представляет трудноразрешимую задачу. Особенностями технологии изготовления матричного приемника изображения в прототипе обусловлен и выбор метода спектральной селекции, а именно спектральные фильтры в нем установлены перед различными элементами. Такое их расположение позволяет регистрировать изображение объекта одновременно в нескольких спектральных диапазонах, что, безусловно, улучшает динамику работы, однако неконтролируемые различия в точности изготовления этих фильтров и расположения их перед элементами матричного приемника изображения служат источниками погрешностей, учесть которые практически невозможно в связи с отсутствием соответствующих эталонов. Поэтому основным недостатком прототипа является низкая точность измерения температуры слабо нагретых объектов.Due to a sharp drop in the energy brightness of the glow of heated bodies with decreasing wavelengths, observing and registering with proper accuracy the emission spectrum of objects heated to temperatures of 300-400 K, using silicon detectors even in the near infrared range is an intractable task. The features of the manufacturing technology of the matrix image detector in the prototype also determine the choice of the method of spectral selection, namely the spectral filters in it are installed in front of various elements. Such their arrangement allows the image of the object to be recorded simultaneously in several spectral ranges, which, of course, improves the dynamics of work, however, uncontrolled differences in the accuracy of manufacture of these filters and their location in front of the elements of the matrix image receiver serve as sources of errors, which are almost impossible to take into account due to the lack of corresponding standards. Therefore, the main disadvantage of the prototype is the low accuracy of measuring the temperature of slightly heated objects.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение качества термографирования удаленных слабо нагретых объектов.The problem to which the present invention is directed, is to improve the quality of thermography remote weakly heated objects.
Поставленная задача в заявляемом изобретении решена за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении точности определения температуры слабо нагретых объектов.The problem in the invention is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the accuracy of determining the temperature of slightly heated objects.
Сущность заявляемого способа термографирования состоит в том, что формируют изображение объекта на приемной площадке матричного электронного приемника изображения в инфракрасном диапазоне спектра, осуществляют основную регистрацию электрических сигналов с чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения, производят аналого-цифровое преобразование этих сигналов и формируют основной массив цифровых данных изображения объекта, затем осуществляют дополнительную спектральную селекцию излучения, падающего на приемную площадку матричного электронного приемника изображения, в пределах интервала длин волн от 7 мкм до 14 мкм с помощью спектрально-селективного элемента, имеющего монотонную зависимость пропускания от длины волны, после чего осуществляют дополнительную регистрацию электрических сигналов с элементов матричного электронного приемника изображения, производят аналого-цифровое преобразование данных сигналов и формируют дополнительный массив цифровых данных изображения объекта, а массив цифровых данных температуры объекта формируют путем определения значений отношения соответствующих элементов основного и дополнительного массивов цифровых данных изображения объекта с последующим установлением соответствия между этими значениями и значениями температуры Т отдельных участков объекта по градуировочной зависимости f(T).The essence of the proposed method of thermography is that they form an image of the object on the receiving platform of the matrix electronic image receiver in the infrared range of the spectrum, carry out the main registration of electrical signals from the sensitive elements of the matrix electronic image receiver, perform analog-to-digital conversion of these signals and form the main array of digital data image of the object, then carry out additional spectral selection of radiation incident on the receiving area of the matrix electronic image receiver, within the wavelength range from 7 μm to 14 μm, using a spectrally selective element having a monotonic transmission dependence on the wavelength, after which additional registration of electrical signals from the elements of the matrix electronic image receiver is carried out, analog digital conversion of the signal data and form an additional array of digital image data of the object, and an array of digital data of the temperature of the object form t values by determining the ratio of the corresponding elements of the basic and additional sets of digital image data object followed by establishing a correspondence between these values and values of the temperature T of the object individual sections calibration curve f (T).
Кроме того, градуировочная зависимость f(T) может иметь вид:In addition, the calibration dependence f (T) may have the form:
илиor
гдеWhere
Φ(λ, T) - спектральное распределение яркости объекта;Φ (λ, T) is the spectral distribution of the brightness of the object;
τ(λ) - спектральная зависимость пропускания спектрально-селективного элемента;τ (λ) is the spectral dependence of the transmission of a spectrally selective element;
k(λ) - нормированная спектральная чувствительность элементов матричного электронного приемника изображения;k (λ) is the normalized spectral sensitivity of the elements of the matrix electronic image receiver;
λ1, λ2 - значения длин волн спектрального диапазона интегрирования, выбранные таким образом, что по меньшей мере часть спектрального диапазона, ограниченного этими значениями, перекрывается спектральным диапазоном чувствительности матричного электронного приемника изображения в пределах интервала длин волн от 7 мкм до 14 мкм.λ 1 , λ 2 - wavelengths of the spectral range of integration, selected in such a way that at least part of the spectral range limited by these values is blocked by the spectral sensitivity range of the matrix electronic image receiver within the range of wavelengths from 7 μm to 14 μm.
Кроме того, дополнительную регистрацию электрических сигналов с элементов матричного электронного приемника изображения можно осуществлять в течение времени t, величину которого определяют из соотношения:In addition, additional registration of electrical signals from the elements of the matrix electronic image receiver can be performed during time t, the value of which is determined from the ratio:
где t0 - продолжительность основной регистрации электрических сигналов с чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения.where t 0 is the duration of the main recording of electrical signals from the sensitive elements of the matrix electronic image receiver.
Кроме того, дополнительную спектральную селекцию излучения можно осуществлять с помощью спектрально-селективного элемента, выполненного из флюорита.In addition, additional spectral selection of radiation can be carried out using a spectrally selective element made of fluorite.
Кроме того, дополнительную спектральную селекцию излучения можно осуществлять последовательно по меньшей мере двумя различными спектрально-селективными элементами.In addition, additional spectral selection of radiation can be carried out sequentially by at least two different spectrally selective elements.
Для того, чтобы получить информацию о температуре тела по градуировочной кривой, описываемой формулой (1) или (2), достаточно, чтобы зависимость f(T) была монотонной. В этом случае может быть определено однозначное соответствие между значениями отношений в правой части выражений (1) или (2) и температурой. Для нахождения достаточного условия рассмотрим вид зависимости Φ(λ, T).In order to obtain information on body temperature from the calibration curve described by formula (1) or (2), it is enough that the dependence f (T) is monotonic. In this case, an unambiguous correspondence between the values of the relations on the right-hand side of expressions (1) or (2) and temperature can be determined. To find a sufficient condition, we consider the form of the dependence Φ (λ, T).
В большинстве случаев, представляющих практический интерес, спектральное распределение яркости нагретых объектов в диапазоне чувствительности матричных микроболометрических приемников изображения на основе, например, аморфного кремния (7-14 мкм) может быть представлено в виде следующей зависимости (см. Крискунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. - М.: Сов. радио, 1978. - с.50):In most cases of practical interest, the spectral distribution of the brightness of heated objects in the sensitivity range of matrix microbolometric image detectors based on, for example, amorphous silicon (7-14 μm) can be represented in the form of the following dependence (see Kriskunov L.Z. the basics of infrared technology. - M .: Sov. radio, 1978. - p.50):
где λ - длина волны излучения;where λ is the radiation wavelength;
Т - абсолютная температура объекта;T is the absolute temperature of the object;
c1=3,74·10-12 Вт/см2; с2=1,4388 см·К.c 1 = 3.74 · 10 -12 W / cm 2 ; with 2 = 1.4388 cmK.
Зависимость (4) описывает известный закон Планка для плотности излучения абсолютно черного тела. Характер изменения функции ФАЧТ(λ, Т) от аргументов таков, что монотонный характер зависимости f(T), определяемой по формуле (1) или (2), может быть обеспечен лишь в том случае, если на спектральную зависимость пропускания спектрально-селективного элемента τ(λ) наложить условие монотонности в диапазоне от λ1 до λ2. Полагая, что это условие обеспечено, а также принимая спектральное распределение яркости объекта Φ(λ, Т) качественно совпадающим с функцией ΦАЧТ(λ, Т) в заданном спектральном интервале, искомое значение температуры может быть найдено в результате последовательного выполнения операций вычисления интегралаDependence (4) describes the well-known Planck law for the radiation density of a completely black body. The nature of the change in the function of the blackbody function (λ, T) on the arguments is such that the monotonic character of the dependence f (T), determined by formula (1) or (2), can be ensured only if the spectral dependence of the transmission is spectrally selective of the element τ (λ) impose the condition of monotonicity in the range from λ 1 to λ 2 . Assuming that this condition is ensured, and also assuming that the spectral distribution of the object brightness Φ (λ, T) qualitatively coincides with the function Φ of the blackbody (λ, T) in a given spectral range, the desired temperature can be found as a result of sequentially performing the operations of calculating the integral
в каждой точке изображения объекта как результата основной регистрации электрических сигналов с чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения, вычисления интегралаat each point of the image of the object as a result of the main recording of electrical signals from the sensitive elements of the matrix electronic image receiver, the calculation of the integral
в каждой точке изображения объекта как результата дополнительной регистрации электрических сигналов с чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения с учетом спектральной селекции падающего на приемник излучения и последующего вычисления их отношения. В результате вышеприведенных преобразований может быть рассчитана градуировочная зависимость f(T), исходя из которой величине сигнала, получаемого с любого элемента матричного электронного приемника изображения, может быть поставлено в однозначное соответствие абсолютная температура объекта Т в той его части, изображение которой сформировано на данном элементе приемника.at each point of the image of the object as a result of additional registration of electrical signals from the sensitive elements of the matrix electronic image receiver, taking into account the spectral selection of the radiation incident on the receiver and the subsequent calculation of their ratio. As a result of the above transformations, the calibration dependence f (T) can be calculated, based on which the magnitude of the signal received from any element of the matrix electronic image receiver can be uniquely associated with the absolute temperature of the object T in that part of which the image is formed on this element receiver.
Выбор пределов интегрирования λ1, λ2 внутри спектрального диапазона (7-14 мкм), которому отвечает диапазон чувствительности матричных микроболометрических приемников изображения на основе аморфного кремния, в настоящем изобретении продиктован тем обстоятельством, что именно в этом диапазоне наблюдается наиболее адекватное соответствие зависимостей спектральной яркости произвольных излучателей (объектов) аналогичной зависимости абсолютно черного тела, т.е. другими словами в этом спектральном диапазоне согласно результатам многочисленных исследований многие тела с достаточной точностью можно считать «серыми» (см. Крискунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. - М.: Сов. радио, 1978. - с.30). Это обстоятельство в дополнительной мере способствует повышению точности результатов термографирования удаленных слабо нагретых объектов.The choice of the integration limits λ 1 , λ 2 within the spectral range (7-14 μm), which corresponds to the sensitivity range of matrix microbolometric image detectors based on amorphous silicon, in the present invention is dictated by the fact that it is in this range that the most adequate correspondence of the dependences of spectral brightness is observed arbitrary emitters (objects) of a similar dependence of a completely black body, i.e. in other words, in this spectral range, according to the results of numerous studies, many bodies can be considered “gray” with sufficient accuracy (see Kriskunov LZ Handbook on the basics of infrared technology. - M .: Sov. radio, 1978. - p.30). This circumstance contributes to an increase in the accuracy of the thermographic results of distant, slightly heated objects.
В заявляемом способе предложено осуществлять основную и дополнительную регистрацию электрических сигналов последовательно с одних и тех же чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения. Этим самым устраняется источник погрешности измерений температуры, связанный с неконтролируемыми различиями в параметрах спектральной селекции в пределах его апертуры. Следует признать, однако, что повышение точности измерений в заявляемом способе может быть достигнуто лишь для объектов со стабильной температурой. В тех случаях, когда температура объекта увеличивается или уменьшается настолько быстро, что спектральные характеристики его свечения изменяются за время, сравнимое с экспозицией, говорить о точности измерений можно лишь условно в приложении к понятию «средняя температура за время измерения».In the inventive method, it is proposed to carry out the primary and secondary registration of electrical signals sequentially from the same sensitive elements of a matrix electronic image receiver. This eliminates the source of the error of temperature measurements associated with uncontrolled differences in the parameters of spectral selection within its aperture. It should be recognized, however, that improving the accuracy of measurements in the inventive method can be achieved only for objects with a stable temperature. In those cases when the temperature of an object increases or decreases so quickly that the spectral characteristics of its glow change over a time comparable to exposure, we can only speak about the accuracy of the measurements in the appendix to the concept of “average temperature during the measurement”.
Важным условием обеспечения точности отображения температурного поля объекта с помощью заявляемого способа является выполнение условия равенства экспозиций при осуществлении основной и дополнительной регистрации электрических сигналов с элементов матричного электронного приемника изображения. Очевидно, что мощности падающих на электронный приемник изображения тепловых потоков от объекта без применения средств спектральной селекции и с применением таковых могут различаться существенным образом. Для того, чтобы вычисление отношения f(T) по формулам (1) или (2) было в максимальной степени точным, необходимо стремиться к выравниванию экспозиций, поэтому в заявляемом способе предложено дополнительную регистрацию электрических сигналов с элементов матричного электронного приемника изображения осуществлять в течение времени, величина которого определяется из соотношения (3) в том числе спектральной зависимостью пропускания спектрально-селективного элемента τ(λ), т.е. более продолжительного, чем время основной регистрации электрических сигналов с тех же элементов того же матричного электронного приемника изображения.An important condition for ensuring the accuracy of displaying the temperature field of an object using the proposed method is the fulfillment of the condition for equal exposures in the implementation of the main and additional registration of electrical signals from elements of a matrix electronic image receiver. Obviously, the power of heat fluxes incident on the electronic image receiver from the object without the use of spectral selection tools and with the use of such can vary significantly. In order to calculate the ratio f (T) according to formulas (1) or (2) as accurate as possible, it is necessary to strive to equalize the exposures, therefore, in the inventive method, it is proposed to additionally register electric signals from elements of a matrix electronic image receiver over time whose value is determined from relation (3) including the spectral dependence of the transmission of the spectrally selective element τ (λ), i.e. longer than the time of the main registration of electrical signals from the same elements of the same matrix electronic image receiver.
Наиболее подходящим для реализации заявленного способа спектрально-селективным элементом, с помощью которого возможно осуществить дополнительную спектральную селекцию излучения, падающего на приемную площадку матричного электронного приемника изображения, следует считать поглощающий фильтр, выполненный из флюорита. Это вещество обладает выраженной монотонной зависимостью пропускания в спектральном диапазоне чувствительности матричных микроболометрических приемников изображения на основе аморфного кремния (от 7 мкм до 14 мкм). Кроме этого, оптические элементы, выполненные из этого материала, являются простыми в изготовлении и надежными в эксплуатации.The most suitable for the implementation of the claimed method is a spectrally selective element, with which it is possible to carry out additional spectral selection of the radiation incident on the receiving area of the matrix electronic image receiver, an absorbing filter made of fluorite should be considered. This substance has a pronounced monotonic dependence of transmission in the spectral sensitivity range of matrix microbolometric image detectors based on amorphous silicon (from 7 μm to 14 μm). In addition, optical elements made of this material are simple to manufacture and reliable in operation.
Для повышения надежности результатов измерения температуры в заявляемом способе дополнительную спектральную селекцию целесообразно осуществлять последовательно с помощью по меньшей мере двух спектрально-селективных элементов, имеющих различные характеристики пропускания. При этом результаты измерений следует усреднять.To improve the reliability of the temperature measurement results in the inventive method, it is advisable to carry out additional spectral selection sequentially using at least two spectrally selective elements having different transmission characteristics. In this case, the measurement results should be averaged.
Сущность заявляемого устройства для термографирования состоит в том, что в устройстве, включающем оптическую систему, оптически сопряженный с выходом оптической системы матричный электронный приемник изображения, электронную схему приема и обработки данных об изображении объекта, электрически соединенную с выходом матричного электронного приемника излучения, а также блок питания и управления, чувствительные элементы матричного электронного приемника изображения выполнены с возможностью регистрации теплового излучения объекта преимущественно в спектральном диапазоне от 7 мкм до 14 мкм, устройство дополнительно включает средства для введения в оптическую систему и выведения из нее спектрально-селективного элемента, имеющего монотонную зависимость пропускания от длины волны излучения в указанном спектральном диапазоне, и блок определения температуры объекта, включающий модуль памяти, а также вычислительные средства для определения массива цифровых данных температуры объекта по цифровым данным изображений объекта.The essence of the claimed device for thermography is that in a device including an optical system, a matrix electronic image receiver, an electronic circuit for receiving and processing data about the image of an object, electrically connected to the output of a matrix electronic radiation receiver, optically coupled to the output of the optical system, and also a unit power supply and control, sensitive elements of the matrix electronic image receiver are configured to register the thermal radiation of the object essentially in the spectral range from 7 μm to 14 μm, the device further includes means for introducing into the optical system and removing from it a spectrally selective element having a monotonic transmission dependence on the radiation wavelength in the specified spectral range, and an object temperature determination unit, including a module memory, as well as computing tools for determining the array of digital data of the temperature of the object from the digital image data of the object.
Кроме того, спектрально-селективный элемент может быть выполнен в виде поглощающего фильтра из флюорита.In addition, the spectrally selective element can be made in the form of an absorbing filter of fluorite.
Кроме того, средства для введения в оптическую систему и выведения из нее спектрально-селективного элемента могут включать шторку, выполненную с возможностью перекрывания оптического тракта распространения излучения от объекта к матричному электронному приемнику изображения.In addition, the means for introducing into the optical system and removing from it a spectrally selective element may include a shutter configured to overlap the optical path of the radiation from the object to the matrix electronic image receiver.
Кроме того, средства для введения в оптическую систему и выведения из нее спектрально-селективного элемента могут включать модуль синхронизации, а также электрически соединенные с ним привод вращения и датчик углового положения, причем модуль синхронизации электрически соединен с блоком питания и управления.In addition, means for introducing and removing a spectrally selective element into the optical system may include a synchronization module, as well as a rotation drive and an angle sensor electrically connected to it, the synchronization module being electrically connected to the power and control unit.
Сущность изобретения поясняется чертежами, представленными на Фиг.1-6. На Фиг.1 показаны нормированные зависимости спектрального распределения яркости свечения абсолютно черного тела при различных температурах нагрева. На Фиг.2 приведена монотонная спектральная зависимость пропускания спектрально-селективного элемента на примере поглощающего фильтра из флюорита толщиной 8 мм. На Фиг.3-4 изображены градуировочные зависимости f(T), рассчитанные для абсолютно черного тела и спектрально-селективного элемента из флюорита по формулам (1) и (2) соответственно. На Фиг.5 показана схема устройства, реализующего заявляемый способ. На Фиг.6 представлены временная диаграмма электрических сигналов с выхода датчика углового положения и соответствующая ей диаграмма изменения пропускания оптической системы устройства.The invention is illustrated by drawings, presented in Fig.1-6. Figure 1 shows the normalized dependence of the spectral distribution of the brightness of the glow of a black body at various heating temperatures. Figure 2 shows the monotonic spectral dependence of the transmission of the spectrally selective element on the example of an absorbing filter of fluorite 8 mm thick. Figure 3-4 shows the calibration dependences f (T) calculated for an absolutely black body and a spectrally selective fluorite element according to formulas (1) and (2), respectively. Figure 5 shows a diagram of a device that implements the inventive method. Figure 6 presents the timing diagram of the electrical signals from the output of the angle sensor and the corresponding diagram of the transmission variation of the optical system of the device.
Заявляемый способ реализуют следующим образом. Оптическую систему 1 устройства ориентируют в пространстве таким образом, чтобы ее оптическая ось была направлена в сторону исследуемого объекта 4. Нагретый до заранее неизвестной температуры Т, расположенный на заранее неизвестном расстоянии L до устройства объект 4, имеющий известное спектральное распределение яркости Φ(λ, T) испускает электромагнитное излучение в том числе в спектральном диапазоне от 7 мкм до 14 мкм. Оптическая система 1 устройства, направленная в сторону объекта, частично улавливает это излучение и формирует на приемной площадке матричного электронного (например, неохлаждаемого микроболометрического на основе аморфного кремния) приемника 2 изображение данного объекта 4 с необходимым для его распознавания пространственным разрешением. При осуществлении основной регистрации электрические сигналы, пропорциональные интегралуThe inventive method is implemented as follows. The optical system 1 of the device is oriented in space in such a way that its optical axis is directed towards the object under study 4. Heated to a previously unknown temperature T, located at a previously unknown distance L to the device, object 4 having a known spectral brightness distribution Φ (λ, T ) emits electromagnetic radiation, including in the spectral range from 7 μm to 14 μm. The optical system 1 of the device directed towards the object partially captures this radiation and forms an image of this object 4 with the spatial resolution necessary for its recognition at the receiving site of a matrix electronic (e.g., uncooled microbolometric based on amorphous silicon) receiver 2. In the main registration, electrical signals proportional to the integral
с выхода матричного электронного приемника изображения 2 поступают на вход электронной схемы 3 для приема и обработки данных об изображении объекта 4. Указанная электронная схема 3 включает необходимые средства для оцифровки поступающих на ее вход сигналов, например аналого-цифровой преобразователь и средства для формирования из полученных таким образом цифровых данных основного массива цифровых данных изображения объекта 4. Далее данные основного массива поступают в блок определения температуры объекта 8, а именно в модуль памяти 9, где и сохраняются в области, отведенной для основного массива цифровых данных изображения объекта 4. На этом этапе работы устройство обеспечивает отображение нагретого объекта 4 в ИК диапазоне спектра. Данное «тепловое» изображение объекта 4 может быть воспроизведено, например, на экране монитора, подключенного к выходу модуля памяти 9 через стандартный тракт формирования видеосигнала. Для цели термографирования, т.е. определения значений температуры различных участков объекта 4, из блока питания и управления 5 устройства на вход средства 6 по команде оператора (или автоматически с определенной частотой, задаваемой оператором) поступает сигнал для введения в оптическую систему 1 спектрально-селективного элемента 7, имеющего монотонную зависимость пропускания от длины волны излучения τ(λ) в спектральном диапазоне от 7 мкм до 14 мкм, например, поглощающего фильтра из флюорита. Таким образом, реализуют условия осуществления дополнительной спектральной селекции излучения, падающего на приемную площадку матричного электронного приемника изображения 2, в пределах указанного интервала длин волн. После этого, в результате дополнительной регистрации, электрические сигналы, пропорциональные интегралуfrom the output of the matrix electronic image receiver 2 are fed to the input of the electronic circuit 3 for receiving and processing data about the image of the object 4. The specified electronic circuit 3 includes the necessary means for digitizing the signals arriving at its input, for example, an analog-to-digital converter and means for generating from such image of the digital data of the main array of digital image data of the object 4. Next, the data of the main array are sent to the temperature determination unit of the object 8, namely the memory module 9, where and stored in the area reserved for the main array of digital image data of the object 4. At this stage, the device provides a display of the heated object 4 in the infrared range of the spectrum. This "thermal" image of object 4 can be reproduced, for example, on a monitor screen connected to the output of the memory module 9 through a standard path for generating a video signal. For the purpose of thermography, i.e. to determine the temperature values of various sections of the object 4, from the power supply and control unit 5 of the device to the input of means 6 at the command of the operator (or automatically with a certain frequency specified by the operator), a signal is supplied for introducing into the optical system 1 a spectrally selective element 7 having a monotonic transmission dependence from the radiation wavelength τ (λ) in the spectral range from 7 μm to 14 μm, for example, an absorbing filter from fluorite. Thus, the conditions for the implementation of additional spectral selection of radiation incident on the receiving platform of the matrix electronic image detector 2 are realized within the specified wavelength range. After that, as a result of additional registration, electric signals proportional to the integral
с выхода матричного электронного приемника изображения 2 поступают на вход электронной схемы 3 для приема и обработки данных об изображении объекта 4 с учетом спектральной селекции испускаемого им излучения. В электронной схеме 3 осуществляют аналого-цифровое преобразование данных сигналов и направляют их в цифровом виде на вход модуля памяти 9, где они сохраняются в области, отведенной для дополнительного массива цифровых данных изображения объекта 4. Далее из блока питания и управления 5 устройства на вход блока определения температуры объекта 8 по команде оператора (или автоматически с определенной частотой, задаваемой оператором) поступает сигнал для формирования массива цифровых данных температуры объекта 4. По данному сигналу с выхода модуля памяти 9 на вход вычислительных средств 10 поступают основной и дополнительный массивы цифровых данных изображения объекта 4. Вычислительные средства 10 осуществляют вычисление отношений значений данных массивов и далее устанавливают соответствие между этими значениями и значениями температуры Т отдельных участков объекта 4 по градуировочной зависимости f(T), вид которой определяется оператором и вводится в модуль хранения градуировочных данных 14 непосредственно перед началом работы устройства в случае, если известно спектральное распределение яркости объекта 4 Φ(λ, Т). Если спектральное распределение яркости объекта 4 перед началом работы неизвестно, вычислительные средства 10 устанавливают указанное выше соответствие по градуировочной зависимости, вид которой определен исходя из предположения Φ(λ, Т)=ΦАТЧ(λ, Т) и предварительно занесен в модуль хранения градуировочных данных 14. С выхода вычислительных средств 10 данные о температурном распределении объекта 4 через стандартный тракт формирования видеосигнала также могут быть переданы на экран монитора для отображения.from the output of the matrix electronic image receiver 2 are fed to the input of an electronic circuit 3 for receiving and processing data about the image of the object 4, taking into account the spectral selection of the radiation emitted by it. In the electronic circuit 3, an analog-to-digital conversion of these signals is performed and digitally directed to the input of the memory module 9, where they are stored in the area reserved for an additional array of digital image data of the object 4. Next, from the power supply and control unit 5 to the input of the unit to determine the temperature of object 8 at the command of the operator (or automatically at a certain frequency specified by the operator), a signal is supplied to form an array of digital data on the temperature of object 4. According to this signal, output m Having blown the memory 9, the main and additional arrays of digital image data of the object 4 are received at the input of the computing means 10. The computing means 10 calculate the ratios of the values of these arrays and then establish the correspondence between these values and the temperature values T of individual sections of the object 4 by the calibration dependence f (T) , the form of which is determined by the operator and entered into the calibration data storage module 14 immediately before the device starts to work if it is spectrally known luminance distribution of the object 4 Φ (λ, T). If the spectral distribution of the brightness of object 4 before starting work is unknown, the computing means 10 establish the above correspondence according to the calibration dependence, the form of which is determined on the basis of the assumption Φ (λ, T) = Φ ATCh (λ, T) and previously entered into the calibration data storage module 14. From the output of computing means 10, data on the temperature distribution of object 4 through a standard path for generating a video signal can also be transferred to a monitor screen for display.
Заявляемое устройство включает оптическую систему 1, выполненную, например, в виде зеркального объектива или линзового объектива, компоненты которого изготовлены из прозрачного в спектральном диапазоне от 7 мкм до 14 мкм материала, например германия. Матричный электронный приемник изображения 2, выполненный, например, в виде неохлаждаемой микроболометрической матрицы на основе аморфного кремния, чувствительные элементы которой выполнены с возможностью регистрации теплового излучения преимущественно в спектральном диапазоне от 7 мкм до 14 мкм, размещен таким образом, что его чувствительная поверхность расположена либо вблизи задней фокальной плоскости оптической системы 1, либо непосредственно в указанной плоскости. Для регулировки условий фокусировки изображения матричный электронный приемник изображения 2 может быть выполнен с возможностью перемещения относительно неподвижной оптической системы 2 вдоль ее оптической оси. В заявляемом устройстве указанная регулировка может быть осуществлена также и альтернативным образом за счет исполнения одного или нескольких компонентов оптической схемы 2 с возможностью перемещения вдоль оптической оси. Матричный электронный приемник изображения 2 в этом случае может быть выполнен без возможности перемещения вдоль оптической оси оптической системы 2. Выход матричного электронного приемника изображения 2 электрически соединен со входом электронной схемы 3 для приема и обработки данных об изображении объекта 4, два выхода которой электрически соединены со входами модуля памяти 9 и вычислительных средств 10, выполненных, например, в виде микропроцессора. Вычислительные средства 10 дополнительно электрически соединены с выходом модуля хранения градуировочных данных 14. Блок питания и управления 5 электрически соединен с электронной схемой 3 для приема и обработки данных об изображении объекта 4, с модулем хранения градуировочных данных 14, а также со средством 6 для введения в оптическую систему 1 и выведения из нее спектрально-селективного элемента 7. В качестве одного из возможных вариантов реализации средства 6 для введения в оптическую систему 1 и выведения из нее спектрально-селективного элемента 7 в данном изобретении предложен узел, включающий модуль синхронизации 11, а также электрически соединенные с ним привод вращения 12 и датчик углового положения 13, причем модуль синхронизации 11 и привод вращения 12 электрически соединены с блоком питания и управления 5. В данном варианте исполнения средства 6 спектрально-селективный элемент 7 удобно выполнить в виде кольцевого сектора, как это показано на Фиг.5 (вид А). Этот сектор приводится во вращение приводом вращения 12, в результате чего оптический тракт устройства периодически перекрывается спектрально-селективным элементом 7. Угловую скорость вращения предпочтительно поддерживать неизменной во время проведения измерений. Вместе с тем само значение величины угловой скорости может быть изменено оператором или автоматически в зависимости от величины электрических сигналов, поступающих в электронную схему 3 с чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения 2 во время проведения измерений. Отношение угла сектора α, в пределах которого излучение от объекта 4 достигает приемной площадки матричного электронного приемника изображения 2 без спектральной селекции, к углу сектора (360°-α), в пределах которого излучение от объекта 4 достигает приемной площадки матричного электронного приемника изображения 2 через спектрально-селективный элемент 7, выбирают таким образом, чтобы времена экспозиций при основной и дополнительной регистрациях электрических сигналов с чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения 2 были одинаковыми. На Фиг.5 показан вариант исполнения датчика углового положения 13, включающего оптронную пару, а также щели 15 и 16 в непрозрачной части экрана 17. При вращении экрана 17 с установленным на нем спектрально-селективным элементом 7 с выхода фотоприемника оптронной пары в модуль синхронизации 11 поступают импульсы А и Б (см. Фиг.6). Эти импульсы фиксируют начало и окончание основной и дополнительной регистрации электрических сигналов с чувствительных элементов матричного электронного приемника изображения 2. В промежутке времени между импульсами А и Б устройство осуществляет основную регистрацию (пропускание оптической системы 1 максимально), в промежутке времени между импульсами Б и А устройство осуществляет дополнительную регистрацию (пропускание оптической системы 1 уменьшается, т.к. в нее введен спектрально-селективный элемент 7).The inventive device includes an optical system 1, made, for example, in the form of a mirror lens or a lens objective, the components of which are made of a transparent material in the spectral range from 7 μm to 14 μm, for example germanium. The matrix electronic image pickup 2, made, for example, in the form of an uncooled microbolometric matrix based on amorphous silicon, the sensitive elements of which are capable of detecting thermal radiation mainly in the spectral range from 7 μm to 14 μm, is placed in such a way that its sensitive surface is either near the rear focal plane of the optical system 1, or directly in the specified plane. To adjust the focusing conditions of the image matrix electronic image receiver 2 can be made with the possibility of movement relative to a stationary optical system 2 along its optical axis. In the inventive device, the specified adjustment can also be carried out in an alternative way by executing one or more components of the optical circuit 2 with the possibility of movement along the optical axis. In this case, the matrix electronic image pickup 2 can be made without the possibility of moving along the optical axis of the optical system 2. The output of the matrix electronic image pickup 2 is electrically connected to the input of the electronic circuit 3 for receiving and processing image data of object 4, the two outputs of which are electrically connected to the inputs of the memory module 9 and computing means 10, made, for example, in the form of a microprocessor. Computing means 10 are additionally electrically connected to the output of the calibration data storage module 14. The power supply and control unit 5 is electrically connected to the electronic circuit 3 for receiving and processing image data of the object 4, with the calibration data storage module 14, and also with means 6 for introducing optical system 1 and removing a spectrally selective element 7 from it. As one of the possible options for implementing means 6 for introducing into the optical system 1 and removing spectrally selective from it element 7, the present invention proposes a unit including a synchronization module 11, as well as a rotation drive 12 and an angle sensor 13 electrically connected to it, the synchronization module 11 and a rotation drive 12 being electrically connected to a power and control unit 5. In this embodiment, the means 6, the spectrally selective element 7 is conveniently configured as an annular sector, as shown in FIG. 5 (view A). This sector is driven by a rotation drive 12, as a result of which the optical path of the device is periodically blocked by a spectrally selective element 7. It is preferable to keep the angular rotation speed unchanged during measurements. At the same time, the value of the value of the angular velocity itself can be changed by the operator or automatically, depending on the magnitude of the electrical signals entering the electronic circuit 3 from the sensitive elements of the matrix electronic image receiver 2 during measurements. The ratio of the angle of the sector α, within which the radiation from object 4 reaches the receiving area of the matrix electronic image receiver 2 without spectral selection, to the angle of the sector (360 ° -α), within which the radiation from the object 4 reaches the receiving area of the matrix electronic image receiver 2 through the spectrally selective element 7 is chosen so that the exposure times for the primary and secondary recordings of electrical signals from the sensitive elements of the matrix electronic image receiver Nia 2 were the same. Figure 5 shows an embodiment of the angular position sensor 13, which includes an optocoupler pair, as well as slits 15 and 16 in the opaque part of the screen 17. When the screen 17 is rotated with a spectrally selective element 7 mounted on it, the photodetector pair of the optocoupler is output to the synchronization module 11 pulses A and B come in (see FIG. 6). These pulses fix the beginning and end of the main and additional registration of electrical signals from the sensitive elements of the matrix electronic image receiver 2. In the time interval between pulses A and B, the device performs the main registration (transmission of optical system 1 as much as possible), in the time interval between pulses B and A device carries out additional registration (transmission of the optical system 1 is reduced, since a spectrally selective element 7 has been introduced into it).
Таким образом, в настоящем изобретении предложен способ термографирования и устройство для его осуществления, направленные на повышение качества термографирования удаленных слабо нагретых объектов. Заявленный технический результат, а именно повышение точности определения температуры, достигается за счет реализации новой совокупности признаков способа и устройства.Thus, the present invention provides a method of thermography and a device for its implementation, aimed at improving the quality of thermography of remote, slightly heated objects. The claimed technical result, namely improving the accuracy of determining the temperature, is achieved through the implementation of a new set of features of the method and device.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006134172/28A RU2324152C1 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Thermal imaging technique and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006134172/28A RU2324152C1 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Thermal imaging technique and device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2324152C1 true RU2324152C1 (en) | 2008-05-10 |
Family
ID=39800011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006134172/28A RU2324152C1 (en) | 2006-09-25 | 2006-09-25 | Thermal imaging technique and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2324152C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2480717C1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-04-27 | Учреждение Российской академии наук Специальная астрофизическая обсерватория (САО РАН) | Method to process video signal in ccd-controller for matrix image receivers |
| RU2518348C2 (en) * | 2008-07-29 | 2014-06-10 | Юлис | Device and method for detecting infrared radiation using array of resistive bolometers |
| RU2552599C1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Method for contactless measurement of brightness temperature of thermal field of analysed object |
| RU2727349C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-07-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" | Method of thermography of a remote object |
-
2006
- 2006-09-25 RU RU2006134172/28A patent/RU2324152C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2518348C2 (en) * | 2008-07-29 | 2014-06-10 | Юлис | Device and method for detecting infrared radiation using array of resistive bolometers |
| RU2480717C1 (en) * | 2011-11-07 | 2013-04-27 | Учреждение Российской академии наук Специальная астрофизическая обсерватория (САО РАН) | Method to process video signal in ccd-controller for matrix image receivers |
| RU2552599C1 (en) * | 2014-02-24 | 2015-06-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Method for contactless measurement of brightness temperature of thermal field of analysed object |
| RU2727349C1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-07-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева" | Method of thermography of a remote object |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100402194B1 (en) | Heat Sensing System with High-Speed Response Calibrator and Application Method of Uniformity Correction | |
| CN109632104B (en) | Infrared array radiation source calibration device and calibration method | |
| US4979133A (en) | Pyrometer | |
| US10965889B2 (en) | Thermal imager that analyzes temperature measurement calculation accuracy | |
| EP1807729A2 (en) | Compact emissivity and temperature measuring infrared detector | |
| US5933240A (en) | Method and apparatus for determining the distance between a base and a specular surface by means of radiation reflected at the surface | |
| US5963311A (en) | Surface and particle imaging pyrometer and method of use | |
| RU2324152C1 (en) | Thermal imaging technique and device | |
| RU2552599C1 (en) | Method for contactless measurement of brightness temperature of thermal field of analysed object | |
| US9516243B2 (en) | Method and system for emissivity determination | |
| JP2008268106A (en) | Method of measuring temperature information | |
| JP4324693B2 (en) | Spectral response measuring device of photodetector, measuring method thereof, and spectral irradiance calibration method of light source | |
| RU60716U1 (en) | THERMOGRAPHIC DEVICE | |
| JP7073472B2 (en) | Infrared photography device, infrared photography system and infrared photography method | |
| EP0317653B1 (en) | Apparatus for remote measurement of temperatures | |
| RU2727349C1 (en) | Method of thermography of a remote object | |
| JP2004045306A (en) | Method and instrument for measuring emissivity distribution | |
| CN110926614A (en) | Self-reflection type infrared emissivity and temperature measuring device | |
| RU2737606C1 (en) | Method of measuring brightness temperature and pyrometric converter for implementation thereof | |
| RU2755093C1 (en) | Method for calibration of thermal imaging devices and the device for its implementation | |
| CN113588115B (en) | Temperature measurement method based on multispectral colorimetric | |
| JP2000105152A (en) | Method and apparatus for measurement of temperature | |
| CN210802694U (en) | Self-reflection type infrared emissivity and temperature measuring device | |
| JP2018179932A (en) | Infrared-ray imaging device, infrared-ray imaging system and infrared-ray imaging method | |
| JPH06109549A (en) | Infrared imaging system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20070127 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130926 |