Unidad de procesamiento de señales de la cámara termográfica

En el sistema operativo de una cámara termográfica cámaraLa unidad de procesamiento de señales actúa como el cerebro y desempeña un papel central. Es la principal responsable de una serie de procesos complejos en las señales brutas recibidas del sensor infrarrojo, convirtiéndolas en datos de imágenes térmicas que reflejan de forma intuitiva la distribución de la temperatura de los objetos. Esto proporciona una base sólida para la posterior visualización, análisis y aplicación de imágenes.

Después de la radiación infrarroja emitida por los objetos, el sensor de infrarrojos genera señales eléctricas débiles. Estas señales suelen ser muy débiles y estar mezcladas con mucho ruido, lo que dificulta su detección directa. La unidad de procesamiento de señales primero recoge estas señales en bruto y las amplifica a través de un amplificador para llevar la intensidad de la señal a un nivel que se pueda procesar. Esto es como añadir un altavoz a un sonido débil, lo que permite que los "oyentes" posteriores "escuchen" el contenido de la señal con mayor claridad.

Debido a la influencia del sensor y del proceso de transmisión, inevitablemente se mezclan en las señales sin procesar diversos ruidos, como el ruido térmico y el ruido de interferencia electromagnética. Estos ruidos pueden afectar la interpretación precisa de la señal real y la calidad de la termografía. La unidad de procesamiento de señales utilizará diversas técnicas de filtrado, como el filtrado de paso bajo y el filtrado de banda, para eliminar las señales de ruido y conservar las señales reales y efectivas. El filtrado de paso bajo puede eliminar el ruido de alta frecuencia, haciendo que la señal sea más suave; el filtrado de paso de banda puede filtrar las señales dentro de un rango de frecuencia específico, excluyendo otras interferencias de frecuencia, al igual que se utiliza un filtro para eliminar impurezas, haciendo que la señal sea más pura.

Después de la amplificación y el filtrado, las señales analógicas deben convertirse en señales digitales para su procesamiento por ordenador y los circuitos de procesamiento digital posteriores. El conversor analógico-digital (ADC) de la unidad de procesamiento de señales se encarga de esta tarea fundamental. Convierte la señal analógica, que varía continuamente, en una señal digital discreta, que representa la intensidad de la señal en forma de código binario. Esta conversión permite procesar la señal de forma más precisa y eficiente en el sistema digital, sentando las bases para posteriores algoritmos y análisis complejos.

Para mejorar la calidad y precisión de las imágenes termográficas, la unidad de procesamiento de señales realizará operaciones de mejora y corrección de la imagen. Mediante el uso de algoritmos de mejora del contraste, se aumenta la diferencia de temperatura entre las diferentes regiones de la imagen, lo que hace que las diferencias de temperatura sean más obvias y más fáciles de observar y analizar. Al mismo tiempo, se corrige la uniformidad de la imagen, compensando las diferencias de brillo en la imagen causadas por la respuesta inconsistente de los píxeles del sensor, lo que garantiza que la medición de la temperatura de cada píxel de la imagen sea precisa y consistente. Estas operaciones son como "embellecer" y "calibrar" la imagen termográfica, lo que hace que la imagen muestre con mayor claridad y precisión la distribución de la temperatura del objeto.

En algunas aplicaciones de imágenes térmicas, es necesario obtener el valor de temperatura específico del objeto. La unidad de procesamiento convertirá la señal procesada en un valor de temperatura real según las características del sensor y los datos de calibración, y lo anotará en la imagen. A través del modelo de cálculo de temperatura incorporado, combinado con los parámetros ambientales conocidos y la curva de respuesta del sensor, se calcula con precisión la temperatura correspondiente a cada punto de píxel, lo que proporciona a los usuarios información cuantitativa para cumplir con los estrictos requisitos de medición de temperatura de la inspección industrial, el diagnóstico médico y otras aplicaciones.