熱像無人機基礎
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| 不只是縮時，還有粉塵、噪音、位移偵測 |
當它變得可見時，看不見的世界是一個令人驚歎的景象。 熱成像就是這樣，透過使用專門的攝影機和技術，使看不見的紅外光譜可見。
作為一名認證的 ITC 熱成像師，我知道我們周圍那個無形的世界隱藏著什麼，並接受了培訓，以瞭解影像告訴我什麼。 這是一個完整的隱藏世界。
圖片來源：Keith Davis/熱成像
畢竟，什麼是熱成像？ 什麼是紅外線熱成像？ 我們將回答所有這些問題，甚至更多，只要繼續閱讀。
威廉·赫歇爾爵士紅色濾波器望遠鏡（大約1800年觀看紅外線光譜的第一個裝置）。 圖片來源：speedir.com
在過去的幾年裡，我們看到熱成像技術不僅變得更加實惠，而且更容易獲得。
很難相信，自 20 世紀 20 年代末開發第一個熱成像儀系統以來，我們已經走了這麼遠。
第一批熱敏攝像機又大又笨重。 最早開發的行動式熱敏攝影機系統之一，需要一輛卡車將其移動，以便可以使用。
今天，我們的熱敏攝影機太小了，可以安裝在我們的無人機上。
截至本文所述，標準 Mavic 3 或 Mavic 3 Cine 變體的情況並非如此。
熱成像的歷史
天文學家威廉·赫歇爾爵士在 1800 年首次發現了熱成像，當時他正試圖設計一個濾鏡，透過望遠鏡觀察太陽時可以減少太陽的眩光。
弗雷德裡克·威廉·赫歇爾（1738-1822）關於19世紀的雕刻。 德國天文學家、技術專家和作曲家。 由E雕刻。 Wm在倫敦由Wm撰寫和出版。 S。 奧爾公司
如果沒有足夠的過濾器，即使僅透過鏡頭曝光幾秒鐘，也可能出現嚴重的眼睛損傷。
在他的實驗中，他使用了紅色過濾器，這似乎產生了很多熱量。
為了測量多少，他透過稜鏡穿過陽光，同時拿著位於可見光譜紅端正上方的溫度計。
他注意到溫度計記錄的溫度高於可見光譜中的環境空氣，並得出結論，除了肉眼還可以看到的光之外，還有另一種形式的光。
赫歇爾發現了紅外光譜。 赫歇爾稱他的發現為「熱量光譜」，但有時稱之為「無形射線」，偶爾也稱之為「暗熱」。
今天，我們稱之為紅外線光譜，它是電磁光譜的延伸。 紅外線一詞於 20 世紀初開始使用。
下一個重大進步是在 1840 年，當時赫歇爾能夠製作首次列印在紙上的熱影象。
赫歇爾稱之為熱圖儀，這個術語一直伴隨著我們，直到現代，其偏差正在使用，稱為熱圖，意思是熱成像。
在某些情況下，您可能仍然會看到使用熱計一詞。
圖片來源：nachi.org
熱成像的下一個重大進步是 1880 年的波氏計，這仍然是我們現代熱成像成為可能的原因。
今天的每個熱成像儀裡面都有一個計。
計是由美國天文學家兼物理學家塞繆爾·蘭利發明的。 計是一種精密儀器，可以準確測量物體發出的紅外輻射，降到 1/100,000度。
第一台真正的紅外線攝影機建於 1929 年。
這是英國軍隊在第一次世界大戰後，用於防空行動的運動攝影機。 軍方迅速採用了紅外線攝影機的使用，很快，這項技術就成為世界各地防禦戰略的重要組成部分。
圖片來源：nachi.org
什麼是熱成像？
紅外線熱成像是從非接觸式熱成像裝置，獲取和分析熱資訊的過程。
對於那些可能不熟悉紅外線影像的人來說，這裡有一個快速的解釋，來幫助你瞭解它是什麼。
在被稱為熱圖的熱成像中，較暗的區域是輻射較少的熱輻射區域，這通常意味著目標的這些區域更冷。
較亮的區域意味著相反的 —— 更多的熱輻射和可能更溫暖的目標。
圖片來源：屋頂熱圖/D&Ds空中檢視
正如我們從上圖中看到的，由於熱負荷被消除，屋頂正在冷卻。 太陽落山 2 小時後拍攝了成像。
在這種情況下，熱負荷是當天的陽光。 熱負荷可以是任何對物體產生熱量的東西。
我們還看到，屋頂上有一個區域以與周圍地區不同的速度保持熱量和消散。 該地區從山谷的中點開始，一直延伸到屋頂。
這讓我們知道，那個地區有一些異常的地方。 經過進一步檢查，確定水正在從山谷的瓦片下滲透。
這個屋頂是故障的一個很好的例子，因為我們也可以看到山脊頂部也有故障，我們能夠跟蹤水的存在及其路徑。
淺綠色區域是屋頂下的水，因為水的冷卻速度與周圍的地區不同。
圖片來源：D&Ds空中檢視/屋頂溫度圖
在上面的這個溫度圖中，我們再次看到屋頂系統的多次故障，主要是從山脊蓋和壁爐煙囪周圍閃爍。
可悲的是，上述兩張圖片都代表著同一個屋頂。
最終的結果是客戶獲得了一個新的屋頂，他們能夠向他們的保險公司帶來多次故障，他們讓承包商重做工作。
由於風暴破壞，最初的屋頂被更換了，我們正在考慮更換。
在成像完成時，這個屋頂只有三個月大，發現屋頂安裝不當，水在幾個地方進入了房子的內部。
這只是熱技術的眾多用途之一。
圖片來源：Keith Davis/來自熱相機的RPG影象
圖片來源：Keith Davis/匹配熱影象
上圖顯示了單層商業屋頂系統。 在本例中，熱量表明屋頂完好無損，似乎沒有異常。
在匹配的 RBG 影像中，我們看到屋頂的角落有池，但到目前為期，該區域的池水還沒有滲透該層。
視覺與 夜視與 熱成像
很容易看出，視覺影象和熱圖之間幾乎沒有關係，如上文匹配的影像所示。
然而，主要區別是，視覺影像需要色彩吸收和反射來建立影像和光線，而熱成像（熱圖）不受光源的影響，即使在完全沒有光線的情況下仍然可以拍攝。
這是因為熱圖檢測發射的熱量，並從該資訊中建立影像。
夜視和熱成像之間有很大的區別，儘管兩者經常相互混淆。
夜視是放大少量可用光線的用途，需要一些光線才能工作。
正如我們剛才報道的那樣，熱成像根本不需要光線即可操作，可以在白天或深夜使用。
用於熱成像
熱成像在當今許多行業都使用，從電氣系統到家庭檢查，再到電池塔，搜尋和救援等等。
熱成像的好處之一，是它能夠透過煙霧看出。
對於消防員來說，這是一個寶貴的工具，可以辨識熱點，甚至是被困在火災中的人。
這些攝影機用於監控工廠的機械裝置，以驗證其是否在適當的執行溫度下執行。
在天然氣行業，這些系統用於監測油箱水準，以及系統管道上可能存在的洩漏或缺少絕緣材料。
它們甚至被用來識別地熱活動。
這些用途太多了，無法在這裡列出，這些只是幾個例子。
使用熱成像的最大好處之一是它是非接觸性的。 當帶電元件根本無法觸控時，這在檢查電氣系統時很重要。
熱成像根本不會侵入或影響目標，是我們唯一的非接觸式方法之一。
如何使用熱敏攝影機
使用熱成像儀需要一些專門的培訓，不僅要操作相機本身，還要分析影象並能夠解釋資料。
熱攝影機不像你可能熟悉的普通攝影機。 為了捕捉到良好的可讀溫度圖，使用前需要將某些資訊輸入相機。
要捕捉你可以正確分析的熱影像：
- 熱圖必須聚焦
- 它必須在正確的溫度範圍內進行
- 你必須離目標足夠近
在熱成像中，我們使用福特（焦點、範圍和距離）；福特的引數是那些在後處理軟體中無法更改的引數，因此在拍攝和儲存影像之前正確操作極為重要。
捕捉良好熱圖的最重要因素之一是瞭解物體的發射率。 如果你以前從未聽說過這個術語，我不會感到驚訝。
材料表面的發射率ε是其作為熱輻射發射能量的有效性，在0.0和1.0之間變化。
如下圖所示，一切都有自己的發射率，這對你是否捕捉到聚焦和調諧的溫度圖都將發揮重要作用。
與福特非常相似，在捕捉熱圖之前必須輸入發射率，並且在後處理中無法調整。
發射率是準確熱測量所必需的最重要的屬性，是的，它就是那麼重要。
圖片來源：researchgate.com
有一種方法可以確定物體在現場的發射率。 然而，保留參考圖表的副本是最容易的。
除了福特和發射率之外的另一個因素是調整。
熱調優意味著手動調整影像的跨度和水準，以最大限度地提高目標的熱對比度。
當周圍的能量透過移動，使能量不在探測器上來影響調諧時，或者透過手動調諧來調整跨度和電平，以視覺化該感興趣的元件上的能量時，這將發揮作用。
正確聚焦和調諧的熱圖將顯示正在捕獲的良好、詳細的物體或主題。
DJI Mavic 3 有熱攝影機嗎？
DJI Mavic 3 有熱攝影機嗎？ 不，DJI Mavic 3 沒有熱成像儀。
我們會看到 DJI Mavic 3 系統嗎？ 這很有可能。 謠言工廠一直在製造 Mavic 3 Enterprise Advanced 即將推出。
如果是這樣，那麼，是的，我們將有一個具有熱功能的 Mavic 3 系統，就像我們在 Mavic 2 和 Mavic 2 Enterprise Advanced 中看到的那樣。
結論
熱成像是我們工具箱中的重要工具。 有了它，我們可以將我們對世界的看法擴大到看不見的人，並使其可見。
FLIR 和 Fluke 等公司正在努力降低這些系統的成本，並提高其能力。
我知道我們在這篇文章中報導了很多，但幾乎沒有涵蓋所有內容。
熱成像還有許多方面需要您探索，無論是紅外科學的基本原理，還是介於兩者之間的許多其他方面，如Stephan-Boltzmann方程，到傳熱等等。
只要知道熱攝影機與你可能操作的任何其他攝影機不同，知道如何正確操作它確實需要額外的知識和培訓。
不僅是為了使用相機本身，而且能夠讀取和分析攝影機收集的資料。
你永遠不知道那個隱藏的世界會向你揭示什麼，所以去看看吧。 你會看到的！
飛行安全，飛行時，飛行安全！
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