انتخاب میدان دید مناسب (FOV) یکی از مهمترین تصمیمات هنگام انتخاب یک دوربین تصویربرداری حرارتی مادون قرمز است.نظارت بر خطوط انتقال برق، انجام عملیات آتش نشانی، یا جستجوی افراد گمشده، FOV به طور مستقیم بر آنچه دوربین می تواند ببیند، تاثیر می گذارد، چقدر جزئیات آن را ضبط می کند،و در نهایت دقت بازرسی حرارتی شمابسیاری از کاربران بر روی وضوح آشکارگر یا حساسیت حرارتی تمرکز می کنند، اما لنز دوربین مادون قرمز و FOV آن به همان اندازه مهم است.یک دوربین با FOV نامناسب ممکن است جزئیات مهم را از دست بدهد یا قادر به گرفتن کل هدف نباشداین راهنما توضیح می دهد که چگونه FOV تصویربرداری حرارتی محاسبه می شود، چه عواملی بر آن تأثیر می گذارد و چگونه زاویه دید مناسب را برای کاربردهای مختلف انتخاب می کند.
1FOV در تصویربرداری حرارتی مادون قرمز چیست؟
FOV حداکثر ناحیه زاویه ای است که یک دوربین مادون قرمز می تواند از یک موقعیت ثابت مشاهده کند. این تعیین می کند که چه مقدار از یک صحنه در یک تصویر قابل مشاهده است.FOV معمولاً به صورت FOV افقی × FOV عمودی بیان می شود.برای مثال 50° × 50°، 24° × 18°.
یک FOV بزرگتر به دوربین اجازه می دهد تا یک منطقه گسترده تر را مشاهده کند، در حالی که FOV کوچکتر در یک منطقه باریک تر با جزئیات تصویر بیشتر متمرکز می شود. در تصویربرداری حرارتی،کل FOV به طور عمده توسط لنز نوری و اندازه آشکارگر مادون قرمز تعیین می شود..
2درک طول فوکال و رابطه آن با FOV
قبل از محاسبه FOV، درک فاصله کانونی مهم است. فاصله کانونی فاصله بین مرکز نوری لنز و نقطه کانونی آن است.به طور معمول در میلی متر اندازه گیری می شود (mm)به طور کلی، یک فاصله کانونی کوتاه یک FOV گسترده تولید می کند، اجازه می دهد تا دوربین یک صحنه بزرگتر را ضبط کند؛ یک فاصله کانونی طولانی یک FOV باریک ایجاد می کند،باعث می شود اشیاء دورتر بزرگتر به نظر برسند و جزئیات دقیق تری را نشان دهنداین رابطه توضیح می دهد که چرا لنزهای زاویه وسیع معمولاً برای بازرسی مناطق بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند ، در حالی که لنزهای تله فوتو برای تشخیص اهداف از راه دور ترجیح داده می شوند.
3چگونه FOV تصویربرداری حرارتی محاسبه می شود؟
از منظر مهندسی، FOV عمدتاً به سه پارامتر بستگی دارد: فاصله کانونی لنز، پیچ پیکسل آشکارگر و وضوح آشکارگر. فرمول های محاسبه ای که معمولاً استفاده می شود عبارتند از:
FOV افقی = (پیچ پیکسل × پیکسل های افقی) ÷ (طول فوکال لنز × 17.45)
FOV عمودی = (پیچ پیکسل × پیکسل های عمودی) ÷ (طول فوکال لنز × 17.45)
این فرمول ها دو رابطه مهم را نشان می دهند: افزایش فاصله کانونی FOV را کاهش می دهد و افزایش اندازه یا وضوح آشکارگر هنگام استفاده از همان لنز FOV را افزایش می دهد.تولیدکنندگان دوربین های مادون قرمز مدرن ترکیب شکل آشکارگر و طراحی لنز را بهینه می کنند تا زاویه های مختلف مشاهده را برای کاربردهای مختلف صنعتی به دست آورند.
4چرا FOV مهمه؟
انتخاب FOV درست فقط در مورد دیدن بیشتر یا دیدن دورتر نیست، بلکه به طور مستقیم بر دقت اندازه گیری و کارایی بازرسی تاثیر می گذارد.تصور کنید که از فاصله ۱۰ متری تجهیزات را بررسی کنیدیک دوربین حرارتی با FOV 30 درجه می تواند یک منطقه را حدود 5.8 متر عرض مشاهده کند. یک دوربین با FOV 10 درجه در همان فاصله تنها حدود 1.8 متر را پوشش می دهد، اما جزئیات بسیار بیشتری را ارائه می دهد.هیچکدام از این گزینه ها به طور کلی بهتر نیستندانتخاب ایده آل به طور کامل به وظیفه بازرسی بستگی دارد. اگر از یک دوربین زاویه بزرگ برای بازرسی یک هدف بسیار کوچک استفاده شود، اشیاء اطراف ممکن است بخش بزرگی از تصویر را اشغال کنند.کاهش دقت اندازه گیری دمای.
در مقابل، اگر از لنز زاویه باریک برای بررسی یک شی بزرگ استفاده شود، ممکن است تنها بخشی از هدف در تصویر ظاهر شود، که ارزیابی توزیع حرارتی کامل را غیرممکن می کند.به همین دلیل، مهندسان به طور معمول قبل از انتخاب لنز مادون قرمز مناسب، هم فاصله بازرسی و هم اندازه هدف را ارزیابی می کنند.
5. FOV وسیع در مقابل FOV باریک: کدام یک را باید انتخاب کنید؟
یک FOV گسترده ایده آل است زمانی که هدف آن نظارت سریع بر مناطق بزرگ است. این امکان را برای اپراتورها فراهم می کند که ایستگاه های فرعی، تاسیسات صنعتی، جنگل ها یا ساختمان های خارجی را با تصاویر کمتر اسکن کنند.بهبود کارایی کلیاز سوی دیگر، FOV باریک در مشاهدات دوربردی برجسته است. با تمرکز پیکسل های آشکارگر بر روی یک منطقه کوچکتر، جزئیات تصویر بیشتری را فراهم می کند.که شناسایی نقاط کوچک در خطوط انتقال را آسان تر می کند.بسیاری از سیستم های تصویربرداری حرارتی حرفه ای لنزهای قابل تعویض را ارائه می دهند.اجازه می دهد تا کاربران دوربین را به وظایف مختلف بازرسی تطبیق دهند به جای اینکه به یک FOV ثابت تکیه کنند..
6عواملی که قبل از انتخاب دوربین مادون قرمز باید در نظر بگیرید
هنگام انتخاب یک دوربین تصویربرداری حرارتی مادون قرمز، FOV همیشه باید در کنار چندین پارامتر نوری دیگر، از جمله فاصله بازرسی، اندازه هدف، وضوح آشکارگر، ارزیابی شود.فاصله کانونی لنز، دقت اندازه گیری مورد نیاز و کارایی کلی بازرسی. به جای انتخاب گسترده ترین یا باریک ترین لنز موجود،متخصصان معمولا پیکربندی را انتخاب می کنند که بهترین تعادل بین پوشش و جزئیات را برای برنامه خاص خود فراهم می کند.
نتیجه گیری
FOV یکی از تاثیرگذارترین پارامترها در تصویربرداری حرارتی مادون قرمز است.و اینکه چگونه می توان بازرسی ها را به طور کارآمد انجام داددرک رابطه بین فاصله کانونی لنز، اندازه آشکارگر و زاویه مشاهده به کاربران امکان می دهد مناسب ترین سیستم تصویربرداری حرارتی را برای برنامه خود انتخاب کنند.لنزهای زاویه بزرگ برای بازرسی مناطق بزرگ مناسب هستند، در حالی که لنزهای زاویه باریک اطلاعات حرارتی دقیق مورد نیاز برای تشخیص اهداف دور را فراهم می کنند.آتش نشانی، نگهداری صنعتی، یا جستجو و نجات، انتخاب درست تصویربرداری حرارتی مادون قرمز FOV تضمین می کند اندازه گیری درجه حرارت قابل اعتماد تر، بهره وری عملیاتی بیشتر،و نتایج بهتر کلی بازرسی.