OPTIK ALGILAYICILAR INFRARED VE TERMAL SISTEMLER

[med]

merhaba
optik algilayicilar hakkinda bilgi nereden bulabilirim. Benim en cok merak ettigim infrared ve termal sistemler. Termal sistemlerin calisma mantigi ve teknik detayi ile ilgili bilgi sahibi olan var mi.

[med]

Sanirim optik algilayicilarda infrared ve termal sistemlerin calisma mantigi ile bilgi sahibi olan yok.  Benim elimde bir tane eski uretim termal sistem de var . Fakat bozuk. calistiramadim. Bu tur cihazlarin calisma mantigi nedir.
 Ilgilenen yok mu

[Klein]

Termal sistemden kasıt nedir?
Eğer kasıt termal kamera ise : iki yolu var.

1- Bildiğin cmos  dedektör array . Yani bildiğin kamera. Çeşitli filtreler ile sadece IR bölgesinde çalıştırılıyor.  Gerisi karekterizasyon ve kalibrasyon işlemi.  

2- thermocouple array. Aynen kameranın cmos sensörleri gibi dizilmiş onlarca thermocouple ve kameradakinin benzeri bir optik düzenek.

[med]

termal sistemden kastim guclu , uzun mesafeleri algilayabilen, isiya duyarli,guclendirilmis, calisirken bir cesit tupe ihtiyac duyan ve enerji sitemi de ayri olan sistemlerdir. Bunlar genelde birkac parca olurlar ve monte edilirler. Piyasada satilan normal termal kameralar sanirim infrared ile guclendirilmis. Benim bahsettiklerim daha cok askeri amacli uretiliyor. Aselsanin bu tip urunleri var. Ama yabanci sitelerde bu yonlu urunler daha cok var.
 Ben biraz arastirma yaptim. Termal sistemler ile bilgi sahibi olabilmek icin optik algilayicilar konusunda bilgi sahibi olmak gerekiyor. Fakat optik algilayicilar ile ilgili dokuman bulamadim. Ozelde de termal sistemlerin calisma mantigi ile ilgili dokuman bulamadim. Bu konularda yardima ihtiyacim var.

[Klein]

Uzak mesafe  tamamen optik sistemle ilgili birşey. Aselsan'ın yaptığı şey tamamen yukarıda bahsettiğim şey.  Aselsan'ın termal kameralarının iyi olmasının tek sebebi: Her pikselin tek tek kalibre edilmesidir. Ama kullanılan  sensör genel yapı itibariyle bildiğimiz video kamera sensörüdür. Bazı kameralarında -200 derece soğutma var. Böylece en düşük sıcaklık farklarını bile algılayabiliyorlar. Sadece filtreleri , kullanılan sesensör dizisinin dalgaboyu aralığı vs.. gibi özellikler itibariyle biraz daha kaliteli. Elimde döküman yok.  Hamamatsu firmasını bir araştırmalısın. Bildiğim kadarıyla bu işlerde kullanılan en iyi sensörü bu firma yapıyor.

Bir çeşit tüp kullanılıyor dediğin kamera termal değil. Gece görüş kamerası. Tüp dediğin şey de , aslında televizyon tüplerinin tam tersi şekilde çalışan bir tüp. Bu tüpü çok eski güvenlik kameralarında bulabilirsin. Çok eski ev kameralarında da bulunur sanırım.

[med]

Her termal kamera infrared isik mi gonderiyor. Yakin mesafeleri algilayabilenler de uzak mesafeleri algilayabilen de infrared isik ile mi algiliyor.
 Sanirim termal sistemlerde goruntu yogunlastirici tupler kullaniliyor. Fakat bu tupleri nicin kullaniyorlar bilmiyorum.  Termal sisemler icin gerektigi kesin, Fakat islevi nedir. Televizyon tuplerinin tam tersi ne anlama geliyor.

[hunter]

1- Tüp dediğin şey intensifier adı verilen gelen fotonlardan daha çok fotoelektron üretimini sağlayan bir yapıdır. Arkasına mercek koyarsın gözle bakarsın ccd kamera koyarsın PC ye(veya nereye istersen) alırsın.
2- Termal kamera denilen yapı ise her pikseli 6um den 14um arasi dalgaboylarına duyarlı bir alan algılayıcıdır. IR dalgaboyunu geçiren bir mercek koyarsın ışığı toplarsın daha uzağa bakarsın.
3- Senin görünmez dediğin lazer  IR Lazerlerdir ve IR algılayıcılar ile görülür.
4- Led ancak 2-4-5 m ötesini gösterir.  Tanklarda kullanılan Güçlü IR kaynaklar daha uzağı aydınlatabilir.
5- boyle sistemlerde kamera kullanılacaksa Cmos kullanılmaz  IR duyarlı CCD kullanılır.
6-Soğutma gürültüleri engellemek ve sinyal gürültü oranını arttırmak için kullanılır.

Eğer elindeki Tüplü sistem ise HV ile ilgili problemin vardır büyük olasılıkla.

Ben sizin yerinizde olsam böyle taksit taksit soracağıma elimdeki yapının fotoğrafını çekerim modelini vs bilgileriyle birlikte yazarım.
Kolay gelsin.

[med]

bu konuda genel calisma mantigini da ogrenmek istiyorum. Elimdeki sistem ile ilgili surada biraz bilgi var,  http://helmut-singer.de/stock/k106.html
bu sayfada opgal falcon td 42 basligi altindadir.
 Guclu IR kaynaklarin o kadar uzun mesafeleri algilayabilmesi nasil oluyor. termal kelime anlami olarak isil anlamina geliyor. Isiya duyarli olmasi IR ile mi saglaniyor.

[hunter]

bu konuda genel calisma mantigini da ogrenmek istiyorum. Elimdeki sistem ile ilgili surada biraz bilgi var,  http://helmut-singer.de/stock/k106.html
bu sayfada opgal falcon td 42 basligi altindadir.
 Guclu IR kaynaklarin o kadar uzun mesafeleri algilayabilmesi nasil oluyor. termal kelime anlami olarak isil anlamina geliyor. Isiya duyarli olmasi IR ile mi saglaniyor.

Termal kamera görüntülediği cismin IR ışınımını kullanarak çalışır. Yani görmesi için baktığı cismin IR ışınım yayıyor olması gerekli. Bu dedektorler  fotovoltaik tipte piksellerin matris seklinde dizilmesinden oluşur. Cisimden gelen ışığı toplama ve/veya yakınlaştırma amacıyla dedektör önüne sadece mercek(lens) konulur.

Intesifier kullanan sistemlerde ise gelen ışık önce bir tüp içinden geçirilerek parlaklık seviyesi arttırılır. Parlaklık seviyesi artan görüntü CCD üzerine düşürülerek   izlenir. Burada cisimin aydınlatılıyor olması gerekli (yıldızlar varsa Ay hiçbiri yoksa yada parlaklık yeterli değilse IR ışık kaynakları ile aydınlatılır).

Yanlış anlamışsınız, güçlü kaynaklar algılama yapmaz sadece aydınlatır ki görüntüleme sisteminizde seçilebilir bir görüntü oluşsun.

Tamir etmekten sözetmişsiniz. yazdıklarım temel bilgiler. Sizin elimde bulunuyor dedğiniz sistem ise tek algılayıcı ve 2 eksende tarama yapan ayna sisteminde oluşmakta. Yani tek piksel algılayıcı ama alan X ve Y eksenin taranarak bu algılayıcı üzerine düşürülmekte.

Anladığım kadarı ile bilgi olarak bir hayli temel durumdasınız Size tavsiyem, oldukca karmaşık ayarlamalar gerektiren( odaklayayım yeter düşüncesi yetmez) bu sistemin optik bölümüne dokunmamanız.

İyi Çalışmalar.

[med]

Hunter guclu kaynaklarin algilama yapmadigini sadece aydinlattigini soylemis. Bu aydinlatmayi nasil yapiyor. Gunduz ve gece durumlarinda aydinlatmayi ayni sekilde mi yapiyor.
  Ayrica bu konuda temel durumundayim. Bu konularla ilgili temel kaynak sizde var mi.  Veya onerebileceginiz seyler var mi.
  Gece gorus kameralarinin veyadurbunlerinin  termal kameralardan farki nedir.
 Tesekkurler.

[Klein]

Aydınlatmadan bahsetmişsiniz. Ama Termal kameralarda cisim aydınlatılmaz. Termal kamera tamamen Cizimden cıkan IR yayımını görür.  Şöyle diyebiliriz. Her cismin IR yayımı, sıcaklığı ile orantılıdır. Bu yüzden biz  cisimden gelen IR yi ölçersek , sıcaklığını da ölçmüş oluruz.

Gece görüş tamamen farklı bir işlemdir. Gece görüş, görünür dalgaboyunda çalışır. Işık yükseltme prensipi ile çalışır.

[med]

Klein termal kameralarin cisimlerin yayinladigi IR isinlari gordugunu soyluyor.
Bazi termal kameralarin veya sistemlerin cok uzaklari gorebilmesi nasil oluyor. Cok cok uzaklardaki cisimlerin bile isi farklarini nasil gorerek ekranda gosterebiliyor. Algilayan bir sey mi var.
Gece gorus durbunleri icin bahsettiginiz isik yukseltme prensibi nedir.

[Klein]

Çok uzakları görmesi tamamen optik düzenek ile ilgili. Yani bildiğin mercek düzeneği. Normal bir kamera ile nasıl çok uzakları görebiliyorsak, aynı şekilde termal kamera ile de o mesafeleri görmemiz garipsenecek bir durum değil.

Normal kameralar, görünür ışık bölgesinde ve bir miktar da IR bölgesinde çalışır. Normal kamerada , optik düzenek ile çok uzaktaki bir cisimden yansıyan görünür ışığı ccd üzerine düşünüyoruz. Termal kamerada ise yine aynı şekilde cisimin kendi ışımasını  optik düzenek ile sensör üzerine düşürüyoruz.

Bu ikisi arasındaki tek fark merceklerde ve sensörde kullanılan IR filtreler , sensörün yapımında kullanılan malzememe ve elektronik devre.
Normal kameralarda , Renk filtreleri kullanılıyor.  Filtrelerden geçip sensör üzerine düşen ışığını şiddeti  ölçülüyor. Elimizdeki ışık şiddetini gösterir değer vizörde veya kayıt ortamında yine aynı renklere orantılı değerler verilerek yeniden oluşturuluyor.

Termal kamerada ise sensör çoğunlukla mono , yani renksiz.  Ama IR bölgesine daha hassas. Yani çeşitli filtreler ile görünür ışık kesilerek , sensörün üzerine sadece IR düşmesi sağlanıyor. Sensör üzerine IR düştüğünde, her pikselde, üzerine düşen IR miktarına göre bir gerilim oluşuyor. Düşen IR miktarı cismin sıcaklığı ve emisivitesi ile orantılı olduğu için, bir anlamda elimizde cismin farklı noktalarına doğrultulmuş  yüzlerce IR termometremiz oluyor. Eğer  vizör renkli ise , Soğuk bölgeler mavi , sıcak bölgeler kırmızı olarak gösteriliyor. Bu da şu demek. ensörümüzde böyle bir renk bilgisi yok. adece vizöre aktarılırken böyle aktarılıyor.  Eğer vizör siyah beyaz ise , Renk yerine gri tonlarla gösteriliyor.

Piyasada IR termometre , cantactless termometre , lazer termometre adı altında satılan termometreler var. Bunlar aynen termal kamera gibi çalışır. Tek farkı tek pikseli olmasıdır. Bunlardan yüzlercesini alıp , her birini bir cismin arklı noktasına doğrultsak  ve okuduğumuz sıcaklık değerlerini bir grafik üzerinde renklendirsek , cismin imajını oluşturmuş oluruz.

Burada belirleyici faktör sensör gibi görünse de aslında tam olarak sensör değil. Sensörden daha belirleyici olan şey filtreler. Çünkü piyasadaki kameralarda kullanılan birçok sensör IR bölgesinde çalışabiliyor.  Fakat çeşitli filtreler ile IR mümkün olduğunca kesiliyor. NightShot özellikli kameralarda bu filtre  mekanik düzeneğe bağlı  ve NightShot özelliğinin açılması ile birlikte filtre de aradan çekiliyor.  Fakat filtrenin aradan çekilmesine rağmen sensörün önündeki diğer filtreler  halen IR geçişini engellemey devam ediyor. Bu yüzden cismin aydınlatılması gerekiyor.  Eğer IR filtreler tamamen kalkarsa ve  yerine görünür ışığı kesen filtre takılır ise , cihaz termal kamera gibi çalıştırılabilir.

Eğer elinizde  NightShot özellikli eski bir sony kamera varsa , önüne doğru filtreyi yerleştirebilirseniz bir zarfın içerisindeki bir mektubu zarfı açmadan okuyabilirsiniz. Ya da mayo giymiş birinin  mayosunun altında ne olduğunu görebilirsiniz.  NigthShot özellikli  bazı modelleri Sony bu yüzden toplattı.

http://www.kaya-optics.com/devices/sony_nightshot.shtml
http://www.kaya-optics.com/products/experiments.shtml

Not: Klavyemin bazı tuşları iyi basmıyor. Bu yüzden harf eksiklikleri olmuş olabilir.

[med]

Benim gordugum termal kameralardan en kaliteli olani icinde bir hayli karisik devreler mevcut. Klein in de bahsettigi optik bir sistem var . Mercekler var. Sanirim mercekler arasinda goruntu yogunlastirici tupler kullaniliyor. Calisma sistemi ile ilgili fazla bir bilgim yok. Fakat yukarida bahsedilenler belli derecede cevap veriyor.
 Inceledigim urunun isterseniz ic yapisini gosteren fotografi buraya koyabilirim. Belki daha somut bir sey uzerinden calisma mantigi daha iyi anlasilabilir.

[med]

Buradan bir termal sistemin içini görebilirsiniz.  Uzerinde westinghouse yazan parça bir tüp. Sanırım görüntü yoğunlaştırıcı bir tüp.Çoğunlukla gece görüş aygıtlarında kullanılan görüntü güçlendirici tüpler,
görünür ışık dışında kızılötesi dalgaboyuna da duyarlıdırlar ve
ışık fotonlarını, vakum ortamında elektron sağanağına çevirerek
binlerce kez kuvvetlendirme yaparlar. Bu sayede yıldız ışığında dahi gece
görüşü mümkün kılarlar.


Bu tüpler ile şunlar yapılabiliyor,
-Kızılötesi dalgaboyunu da içeren astronomik gözlem
(teleskop objektifi odağına fotokatod'u denk gelecek şekilde yerleştirilir)
-Gece fotoğrafçılığı (CCD eklenerek video'da alınabilir)
-Doğal ortamda Zararlıların gözetlenmesi
-Uzun mesafeli güvenlik kamerası (Yine CCD ile)
-Düşük ışık koşullarında kalite kontrol
(Fazla ışığın zararlı olduğu her türlü üretim sürecinde gözlem )
-Gözle görülmeyen IR ışık kaynağı saptama
vs vs vs ....