Unit pemrosesan sinyal kamera pencitraan termal

Dalam sistem operasional pencitraan termal kamera, unit pemrosesan sinyal bertindak sebagai otak, yang memainkan peran sentral. Unit ini terutama bertanggung jawab atas serangkaian proses rumit pada sinyal mentah yang diterima dari sensor inframerah, mengubahnya menjadi data gambar termal yang secara intuitif mencerminkan distribusi suhu objek. Hal ini memberikan dasar yang kuat untuk tampilan gambar, analisis, dan aplikasi selanjutnya.

Setelah radiasi inframerah dipancarkan oleh objek, sensor inframerah menghasilkan sinyal listrik yang lemah. Sinyal-sinyal ini biasanya sangat samar dan bercampur dengan banyak noise, sehingga sulit untuk mendengarnya secara langsung. Unit pemrosesan sinyal pertama-tama mengumpulkan sinyal-sinyal mentah ini dan memperkuatnya melalui amplifier untuk membawa kekuatan sinyal ke tingkat yang dapat diproses. Ini seperti menambahkan pengeras suara ke suara yang samar, yang memungkinkan "pendengar" berikutnya untuk "mendengar" konten sinyal dengan lebih jelas.

terhadap pengaruh sensor dan proses transmisi, berbagai noise, seperti noise termal dan noise interferensi elektromagnetik, pasti bercampur ke dalam sinyal mentah. Noise ini dapat dengan akurat menafsirkan sinyal nyata dan memengaruhi kualitas pencitraan termal. Unit pemrosesan sinyal akan menggunakan berbagai teknik penyaringan, seperti penyaringan low-pass dan penyaringan pita, untuk menghilangkan sinyal noise dan mempertahankan sinyal nyata dan efektif. Penyaringan low-pass dapat menghilangkan noise frekuensi tinggi, membuat sinyal lebih halus; penyaringan band-pass dapat menyaring sinyal dalam rentang frekuensi tertentu, tidak termasuk interferensi frekuensi lainnya, seperti menggunakan filter untuk menghilangkan kotoran, membuat sinyal lebih murni.

Setelah amplifikasi dan penyaringan, sinyal analog perlu diubah menjadi sinyal digital untuk diproses oleh komputer dan rangkaian pemrosesan digital berikutnya. Konverter analog-ke-d (ADC) dalam unit pemrosesan sinyal melakukan tugas penting ini. Ia mengubah sinyal analog yang terus berubah menjadi sinyal digital diskrit, yang merepresentasikan kekuatan sinyal dalam bentuk kode biner. Konversi ini memungkinkan sinyal diproses lebih tepat dan efisien dalam sistem digital, yang menjadi dasar bagi algoritme dan analisis kompleks berikutnya.

Untuk meningkatkan kualitas dan akurasi gambar pencitraan termal, unit pemrosesan sinyal akan melakukan operasi peningkatan dan koreksi gambar. Dengan menggunakan algoritma peningkatan kontras, perbedaan suhu antara berbagai daerah dalam gambar akan meningkat, sehingga perbedaan suhu akan lebih jelas dan lebih mudah diamati dan dianalisis. Pada saat yang sama, gambar akan dikoreksi untuk keseragaman, dengan mengompensasi perbedaan kecerahan pada gambar yang disebabkan oleh respons piksel sensor yang tidak konsisten, sehingga memastikan bahwa pengukuran suhu setiap piksel dalam gambar akurat dan konsisten. Operasi ini seperti "mempercantik" dan "mengkalibrasi" gambar pencitraan termal, sehingga gambar akan lebih jelas dan akurat dalam hal distribusi suhu objek.

Dalam beberapa aplikasi pencitraan termal, perlu untuk memperoleh nilai suhu spesifik objek. Unit pemrosesan akan mengubah sinyal yang diproses menjadi nilai suhu aktual sesuai dengan karakteristik sensor dan data kalibrasi, dan membubuhkan anotasi pada gambar. Melalui model perhitungan suhu langsung, dikombinasikan dengan parameter lingkungan yang diketahui dan kurva respons sensor, suhu yang sesuai dengan setiap titik piksel dihitung secara akurat, memberikan informasi kuantitatif kepada pengguna untuk memenuhi persyaratan pengukuran suhu yang ketat dari inspeksi industri, diagnosis medis, dan aplikasi lainnya.