محتويات
مبدأ عمل الكاميرا الحرارية
الكاميرا الحرارية؛ هي عبارة عن جهاز يقوم بكشف الطاقة الحرارية ويحوّلها إلى صورة بصرية، ويتم ذلك عن طريق التقاط الكاميرا الحرارية للأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من الأجسام التي تخزّن أو تبعث الحرارة مثل أجسام الكائنات الحية.[١]
لا تعمل الكاميرا الحراية مثل الكاميرات العادية، فالكاميرات العادية تعمل على التقاط طاقة الضوء المرئي المرتدّة عن جسم ما، وتحوّلها إلى صورة، أما بالنسبة للكاميرا الحرارية فهي تقوم بإظهار الصورة عن طريق التقاط الطاقة الحرارية أو الأشعة تحت الحمراء غير المرئية، وتقوم بتحليل بيانات الأشعة التي تلتقطها وتحولها إلى صور مرئية، وهي تعمل كالآتي:[٢]
- تقوم عدسة الكاميرا بالتركيز على ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من الأجسام، وذلك عند توجيه عدسة الكاميرا إلى كائن أو منطقة ما.
- تمر الأشعة تحت الحمراء من خلال مجموعة من أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء أو المستشعرات الحرارية.
- تقوم أجهزة الكشف بإنشاء نمط مفصّل ودقيق لدرجة الحرارة خلال 1/30 جزءاً من الثانية.
- يتم جمع معلومات درجات الحرارة من عدة آلاف من النقاط في مجال رؤية أجهزة الكشف.
- تتم ترجمة البيانات التي جمعتها أجهزة الكشف إلى نبضات كهربائية، ثم يتم إرسال النبضات الكهربائية إلى وحدة معالجة مخصصة.
- تقوم وحدة المعالجة بترجمة النبضات الكهربائية إلى صور قابلة للعرض.
- يتم إرسال الصور إلى شاشة العرض، ثم تظهر على شكل تدرجات لونية مختلفة بالاعتماد على مقدار درجة الحرارة.
مكونات الكاميرا الحرارية
تتكون الكاميرا الحرارية من الأجزاء الأساسية الآتية:[١]
- عدسة.
- مستشعر حراري.
- وحدة المعالجة.
- شاشة العرض.
- غطاء ميكانيكي.
تقوم العدسة بتركيز طاقة الأشعة تحت الحمراء التي التقطتها من المحيط الخارجي على المستشعر الحراري الذي تختلف دقته حسب نوع الكاميرا، لكن تتراوح دقته بشكل عام من 80 × 60 إلى 1280 × 1024 بيكسل.[١]
يُعزى السبب بأن دقة الكاميرا الحرارية أقل من العادية إلى أن الكواشف الحرارية تستشعر الطاقة التي تمتلك أطوالاً موجية أكبر بكثير من الضوء المرئي، لذا يتطلب هذا الأمر أن يكون كل عنصر من عناصر الاستشعار أكبر حجماً، كنتيجة لذلك تكون دقة الكاميرا الحرارية أقل بكثير من الكاميرات العادية.[١]
استخدامات الكاميرا الحرارية
تُستخدم الكاميرات الحرارية في العديد من التطبيقات العملية، ومن أهم هذه التطبيقات ما يأتي:[٣]
- الأمن
تستخدم جميع الوحدات العسكرية في العالم تقريباً تقنية التصوير الحراري على العديد من المعدات والأجهزة الأمنية والعسكرية.
- صيانة الأسلاك الكهربائية
يمكن استخدام الكاميرا الحرارية للكشف عن الأسلاك المقطوعة أو المهترئة داخل الجدران، حيث إن الأسلاك تصدر طاقة حرارية أثناء مرور التيار الكهربائي داخلها.
- الكشف عن تسريب الغاز
يستخدم التصوير الحراري بشكل واسع في الصناعات كوسيلة للكشف عن تسريب الغاز من داخل الأنابيب الخاصة به.
- فِرق الإطفاء والإنقاذ
حيث تساعد الكاميرا الحرارية في البحث عن أي أشخاص محاصرين في أماكن غير ظاهرة نتيجة النيران أو الكوارث الطبيعية.
المراجع
- ^ أ ب ت ث "How Do Thermal Cameras Work?", flir, 16/6/2020, Retrieved 12/1/2022. Edited.
- ↑ Rob Carson, "How Thermal Imaging Cameras Work", thermal cameras guide, Retrieved 12/1/2022. Edited.
- ↑ "Top Applications of Thermal Imaging Cameras", omega, 19/7/2019, Retrieved 12/1/2022. Edited.
