Tổng quan

Camera hồng ngoại hoạt động trong vùng hồng ngoại ngoài vùng phổ ánh sáng khả kiến. Mọi thứ trong bước sóng hồng ngoại đều tỏa ra năng lượng có thể được ghi lại bằng mặt thông qua thiết bị ảnh nhiệt. Mỗi bước sóng trong phổ hồng ngoại phát ra một lượng bức xạ nhất định có thể được truyền và thu qua thiết bị chụp ảnh nhiệt hoạt động trong dải bước sóng đó.

Trong phép đo nhiệt độ hồng ngoại, có 3 bước sóng là: Hồng ngoại bước sóng ngắn (SWIR), Hồng ngoại bước sóng trung (MWIR) và Hồng ngoại bước sóng dài (LWIR).

Tất cả các thiết bị chụp ảnh nhiệt hoạt động trong bước sóng hồng ngoại, được gọi là “imagers” mà thông thường chúng ta gọi là camera, tuy nhiên thực chất là những cảm biến có thể phát hiện nhiệt bức xạ.

Camera Hồng ngoại bước sóng ngắn (SWIR)

Hồng ngoại bước sóng ngắn, hay SWIR, thường được định nghĩa là dải bước sóng 0,9 – 1,7 μm.

Camera SWIR thường có những lợi ích hạn chế so với các camera tương tự (MWIR/LWIR).

Những camera này có khả năng chụp chi tiết rõ ràng  qua sương mù, mây và sương mù. Camera SWIR là công nghệ bước sóng duy nhất có thể xuyên qua vùng phủ sóng của đám mây và thu được hình ảnh rõ nét.

Camera có bước sóng ngắn được sử dụng trong hình ảnh ánh sáng sao ban ngày vì khả năng thu được ánh sáng phản xạ của SWIR với độ chiếu sáng mặt trời cực đại.

Ứng dụng kiểm tra SWIR

• Pin mặt trời
• Thực phẩm/Sản phẩm
• Bảng mạch
• Hàng giả

SWIR được cung cấp bởi hãng Flir

Camera cầm tay

A6260: Camera nghiên cứu và phát triển hoạt động trên dải sóng 0,9 – 1,7 μm. Với các điều khiển đồng bộ hóa cho phép chụp ảnh tốc độ cao với thời gian thích hợp.

Camera core

Tau: Được sử dụng cho: Camera siêu phổ, kiểm tra silicon, phục hồi tác phẩm nghệ thuật và tạo ảnh di động.

Camera Hồng ngoại bước sóng trung (MWIR)

Hệ thống MWIR bao phủ dải phổ 3-5μm và thường là hệ thống được làm mát. Do đó, nó ít bị ảnh hưởng bởi độ ẩm hơn so với hệ thống LWIR đối với hầu hết các phạm vi mục tiêu, phù hợp cho các ứng dụng như giám sát ven biển, giám sát giao thông tàu thuyền hoặc bảo vệ bến cảng.

Vì mục tiêu chính là thu được hình ảnh chất lượng cao hơn là tập trung vào các phép đo nhiệt độ và tính di động.

Biết được sự khác biệt giữa Hồng ngoại bước sóng trung và Hồng ngoại bước sóng dài là cực kỳ quan trọng vì các thiết bị MWIR và LWIR đang thu được các sóng riêng biệt hữu ích cho nhiều lý do khác nhau.

Công nghệ OGI của FLIR sử dụng camera MWIR để phát hiện một số loại khí nhất định như Methane, Propane, Ethanol, Sulphur Hexafluoride, v.v.

Lưu ý: Điều quan trọng là phải biết camera OGI nào phù hợp với bạn, vì camera OGI hoạt động ở bước sóng rất hạn chế mà khí bạn có thể cần cho các dịch vụ phát hiện của mình không thể nhìn thấy được.

Camera hồng ngoại MWIR rất quan trọng khi phát hiện rò rỉ khí mà mắt người không nhìn thấy được. Những camera ảnh nhiệt này cũng được sử dụng khi cần để ý đến chi tiết hơn là chính xác của nhiệt độ. Cho phép sử dụng camera ảnh nhiệt như một công cụ hoàn hảo để đảm bảo an ninh sân bay cũng như nghiên cứu trong phòng thí nghiệm cho các nhà khoa học.

MWIR của FLIR

Máy ảnh cầm tay

GFX 320

GFX320 hiển thị rò rỉ hydrocarbon và được chứng nhận để sử dụng ở những vị trí nguy hiểm.

Camera có thể gắn/ máy bay không người lái

G300-A

Camera có trọng lượng nhẹ có thể gắn trên máy bay không người lái, hiển thị các khí để giám sát việc lắp đặt ở các khu vực xa xôi hoặc nguy hiểm.

Camera Hồng ngoại bước sóng dài (LWIR)

Camera hồng ngoại có bước sóng dài là thiết bị chính được sử dụng trong thực hành kiểm tra nhiệt độ. Camera LWIR có thể phát hiện sự khác biệt về nhiệt độ trong lĩnh vực kiểm tra tại nhà để hình dung khả năng cách nhiệt kém, hư hỏng do nước và các thiết bị điện tử bị hư hỏng.

LWIR thường được định nghĩa là phạm vi bước sóng 8,0 – 14,0 μm.

Hồng ngoại bước sóng dài là dạng công nghệ hồng ngoại được sử dụng phổ biến nhất. Camera LWIR phát hiện nhiệt độ bức xạ cho biết thông tin quan trọng đối với người vận hành. Để biết thêm thông tin về máy ảnh LWIR và các ứng dụng.

Camera hồng ngoại LWIR trên máy bay không người lái có thể được áp dụng theo nhiều cách khác nhau

Ứng dụng Drone

• Quét trường năng lượng mặt trời
• Kiểm tra nhà
• Phân tích trang trại và sản phẩm

LWIR của FLIR

Máy ảnh được gắn:

PathfindIR II của FLIR
PathfindIR là camera hồng ngoại sóng dài được gắn vào các phương tiện để sử dụng vào ban đêm. LWIR này phát hiện các mối nguy hiểm trên đường trong bóng tối, làm nổi bật các mối nguy hiểm trên đường như xe cộ, động vật và con người. PathfindIR giúp lái xe ban đêm an toàn hơn và phát hiện các mối nguy hiểm từ khoảng cách xa hơn bốn lần so với đèn pha .

SWIR, MWIR và LWIR không phải là

Nhiều người dùng camera ảnh nhiệt thường nhầm lẫn những công nghệ này với công nghệ nhìn đêm, vì vậy điều quan trọng là phải làm rõ sự khác biệt. Thiết bị nhìn đêm là camera tăng cường lượng nhỏ ánh sáng nhìn thấy được để chiếu sáng một khu vực.

Link gốc: https://www.dronegenuity.com/what-are-swir-mwir-and-lwir-and-what-do-they-mean/

Tác giả: Ethan Swansey

Tài liệu tham khảo: https://wavelength-oe.com/vi/articles/introduction-to-infrared-optics/

Tham khảo thêm về tia hồng ngoại: https://tecotecoes.com.vn/kien-thuc-chuyen-sau/tia-hong-ngoai/