Cum să specificați o lentilă pentru imagini termice: 7 parametri pe care cumpărătorii ar trebui să-i confirme

O cameră termică nu formează o imagine în același mod ca o cameră convențională cu lumină vizibilă. Detectează radiația infraroșie într-o bandă spectrală definită și convertește semnalul primit într-o imagine termică. Lentila trebuie să fie proiectată pentru acea gamă de lungimi de undă și să se potrivească cu detectorul și aplicația dorită.

Pentru cumpărători, provocarea este că o specificație a lentilelor termice poate conține mai mulți parametri care par familiari - distanța focală, numărul F, câmpul de vedere și intervalul de focalizare - alături de cerințele care sunt specifice imaginilor în infraroșu. Selectarea unui obiectiv numai după distanța focală poate duce la un ansamblu care nu oferă acoperirea, sensibilitatea sau potrivirea mecanică așteptate.

Acest ghid subliniază șapte parametri care merită confirmați la aprovizionarelentila de termoviziunepentru securitate, monitorizare industrială, inspecție sau alte aplicații în infraroșu.

1. Confirmați formatul detectorului și pasul pixelilor

Începeți cu modelul de detector ori de câte ori este posibil. Identificați cel puțin rezoluția detectorului, zona activă și pasul pixelilor. Configurațiile obișnuite ale detectorului termic includ diferite numărători de pixeli și distanțe ale pixelilor, iar lentila trebuie să ofere un cerc de imagine și o performanță optică adecvată detectorului.

Pasul pixelilor este distanța dintre pixelii detectorului adiacenți. Este relevant pentru detaliile spațiale pe care sistemul le poate eșantiona, dar nu determină independent rezoluția finală a imaginii. Performanța optică, focalizarea, procesarea semnalului, condițiile atmosferice și contrastul țintei contează și ele.

Este posibil ca un obiectiv proiectat pentru un format de detector să nu acopere o zonă activă mai mare. În schimb, un obiectiv poate acoperi fizic detectorul, dar nu reușește să ofere calitatea necesară a imaginii la margini.

Când solicitați o ofertă de preț, furnizați modelul exact de detector sau fișa tehnică a acestuia. Acest lucru permite furnizorului de sisteme optice să evalueze compatibilitatea, mai degrabă decât să se bazeze doar pe o descriere precum „camera termică 640 × 512”.

2. Specificați banda spectrală și materialele optice

Lentilele pentru imagini termice trebuie să transmită radiația infraroșie relevantă pentru detector și aplicație. Banda de infraroșu cu undă lungă (LWIR) este asociată în mod obișnuit cu sistemele de imagistică termică, dar intervalul spectral necesar ar trebui confirmat din specificațiile detectorului și sistemului, mai degrabă decât presupus.

Materialele optice potrivite pentru camerele cu lumină vizibilă nu sunt potrivite automat pentru fiecare lungime de undă în infraroșu. Transmisia materialului, acoperirile, protecția suprafeței și cerințele de mediu trebuie luate în considerare pentru banda spectrală dorită.

Clarificați intervalul necesar de lungimi de undă și dacă lentila trebuie să includă un strat antireflex sau un element frontal de protecție. Dacă camera va funcționa în aer liber, întrebați cum este protejată suprafața optică expusă și ce restricții de curățare sau manipulare se aplică.

Nu presupuneți că „lentila cu infraroșu” descrie o singură categorie de produse interschimbabile. Imaginile în infraroșu apropiat și imaginile termice cu undă lungă au cerințe optice diferite. Banda exactă este unul dintre primele detalii pe care un furnizor ar trebui să le confirme.

3. Alegeți distanța focală în funcție de distanța țintă și de acoperire

Lungimea focală și dimensiunile detectorului împreună determină câmpul unghiular de vedere. În termeni practici, alegerea depinde de cât de mult din scenă trebuie să acopere camera și de cât de departe va fi ținta.

O distanță focală mai mică oferă, în general, un câmp vizual mai larg pe același detector, ceea ce poate fi util pentru monitorizarea zonei. O distanță focală mai mare îngustează vederea și poate plasa mai mulți pixeli pe o țintă îndepărtată, cu condiția ca sistemul optic și condițiile atmosferice să susțină detaliile necesare.

Înainte de a selecta o distanță focală, definiți distanța țintei, dimensiunea țintei, acoperirea orizontală și verticală necesară și dacă camera trebuie să observe atât obiectele apropiate, cât și cele îndepărtate. O diagramă simplă a scenei este adesea utilă.

Dacă sistemul trebuie să detecteze un obiect mic la o distanță cunoscută, întrebarea nu este doar dacă ținta apare în imagine. Este dacă ținta ocupă suficienți pixeli detector, cu suficient contrast, pentru sarcina de detectare sau măsurare intenționată. Acest lucru poate necesita o evaluare la nivel de sistem mai degrabă decât un singur calcul al distanței focale.

4. Înțelegeți numărul F și compromisurile sale

Numărul F descrie raportul dintre distanța focală și diametrul efectiv al deschiderii. În imagistica termică, un număr F mai mic poate ajuta sistemul optic să colecteze mai multe radiații, ceea ce poate fi valoros atunci când detectează ținte cu contrast scăzut sau lucrează cu un timp de integrare limitat.

Cu toate acestea, un număr F mai mic nu este o soluție universală. De asemenea, trebuie luate în considerare complexitatea designului optic, controlul aberațiilor, dimensiunea lentilelor, costul, toleranța la focalizare și calitatea imaginii pe întregul câmp. Detectorul, electronica, procesul de calibrare și condițiile de funcționare influențează imaginea termică finală.

Când comparați lentilele candidate, confirmați numărul F alături de banda spectrală, detectorul, distanța focală și câmpul vizual necesar. Evitați compararea cifrelor de deschidere fără a verifica dacă produsele sunt destinate acelorași cerințe de sistem.

Diafragma adecvată este cea care îndeplinește obiectivele de sensibilitate și calitate a imaginii în limitele de dimensiune, cost și de producție ale proiectului.

5. Definiți intervalul de focalizare și distanța minimă de lucru

O cameră termică poate fi utilizată pentru monitorizare la distanță lungă, inspecție atentă sau o combinație a ambelor. Prin urmare, intervalul de focalizare necesar trebuie precizat în mod explicit.

Unele aplicații se concentrează la infinit sau aproape, în timp ce altele trebuie să inspecteze echipamentele sau componentele la distanțe mai scurte. Un obiectiv optimizat pentru o gamă poate să nu ofere performanțe acceptabile în altul. Distanța minimă de focalizare, mecanismul de focalizare și posibilitatea de reglare a focalizării trebuie confirmate înainte de a selecta ansamblul.

Dacă camera va fi instalată în spatele unei ferestre de protecție, includeți fereastra în discuția de sistem. Materialul, grosimea și amplasarea acestuia pot afecta transmisia sau performanța optică, în funcție de banda spectrală și de design.

Furnizați distanța țintă cea mai apropiată și cea mai îndepărtată și identificați dacă focalizarea trebuie să fie reglabilă pe teren sau fixată în timpul asamblarii. Aceste detalii sunt deosebit de importante pentru echipamentele OEM unde obiectivul va fi integrat într-o carcasă etanșă sau compactă.

6. Confirmați câmpul vizual, distorsiunea și acoperirea imaginii

O lentilă termică trebuie evaluată pentru câmpul de vedere necesar și porțiunea detectorului care trebuie să rămână utilizabilă. Unghiul nominal este doar o parte a imaginii.

Iluminarea relativă, distorsiunea și performanța optică de-a lungul câmpului pot influența cât de constant apar țintele de la centru spre margini. Pentru aplicațiile care implică măsurare, urmărire sau analiză automată, comportamentul de distorsiune și calibrarea pot fi deosebit de importante.

Dacă camera trebuie să acopere un anumit coridor, mașină, dulap electric sau zonă exterioară, furnizați dimensiunile scenei și distanța dintre cameră și țintă. Solicitați câmpul vizual orizontal și vertical, nu doar valoarea diagonalei, atunci când aplicația are un raport de aspect definit.

De asemenea, clarificați dacă camera va fi utilizată pentru observarea calitativă, detectarea automată sau măsurarea temperaturii. Aceste sarcini pot impune cerințe diferite asupra întregului sistem de imagistică. O specificație a obiectivului ar trebui să fie legată de rezultatul dorit, nu doar de o listă de numere optice.

7. Verificați cerințele de mediu, mecanice și de producție

Lentilele pentru imagini termice sunt adesea folosite în medii solicitante, inclusiv monitorizare în aer liber, inspecție industrială și echipamente care funcționează într-un interval larg de temperatură. Specificați temperaturile de funcționare așteptate, expunerea la umiditate, vibrații, protecție împotriva prafului și orice cerințe relevante de etanșare.

Integrarea mecanică merită aceeași atenție. Confirmați interfața de montare, diametrul lentilei, lungimea totală a pistei, poziția detectorului, spațiul disponibil și metoda de ajustare a focalizării. Dacă designul include un element frontal de protecție sau o fereastră, clarificați rolul acestuia și proprietățile necesare.

Pentru proiectele OEM, furnizați cantitatea de prototip așteptată, volumul anual estimat, costul unitar țintă și programul proiectului. Aceste intrări comerciale ajută furnizorul să determine dacă o lentilă standard este adecvată sau dacă un design personalizat trebuie evaluat.

În cele din urmă, definiți modul în care vor fi evaluate eșantioanele. Detectorul, obiectivul, calibrarea și mediul de testare trebuie să fie în concordanță cu utilizarea prevăzută. Acordați distanța de testare, procedura de focalizare, condițiile țintei și criteriile de acceptare înainte de aprobarea producției în masă.

Concluzie: specificați întregul sistem de termoviziune

Alegerea unei lentile de termoviziune necesită mai mult decât distanța focală potrivită sau numărul F. Formatul detectorului, pasul pixelilor, banda spectrală, câmpul vizual, domeniul de focalizare, performanța optică, constrângerile mecanice și mediul de operare, toate influențează dacă obiectivul este adecvat.

O fișă de date completă a detectorului, informații despre distanța țintă, cerințele de scenă și desenul mecanic oferă o bază mult mai solidă pentru evaluare decât o solicitare scurtă pentru o „lentila termică”.

Boshi Optics, parte dinShanghai Silk Optical Technology Co., Ltd., oferă produse optice pentru aplicații de imagistică, inclusiv opțiuni de lentile pentru imagini termice și dezvoltare optică personalizată. Dacă achiziționați un obiectiv pentru o nouă cameră termică, partajați modelul detectorului, banda spectrală, câmpul vizual necesar, intervalul de focalizare și dimensiunile mecanice disponibile.

Explorați-neproduse pentru lentile pentru imagini termiceşisoluții optice personalizate , sau contactați-ne prin intermediulSite-ul web Boshi Optics pentru a discuta aplicația dvs.