熱像儀訊號處理單元

在熱成像作業系統中 相機，訊號處理單元就像大腦一樣，扮演中樞角色。它主要負責對紅外線感測器接收到的原始訊號進行一系列複雜的處理，將其轉換為直觀反映物體溫度分佈的熱影像資料。為後續的影像顯示、分析和應用奠定了堅實的基礎。

物體發出紅外線輻射後，紅外線感測器產生微弱的電訊號。這些訊號通常非常微弱並混雜大量噪音，因此很難直接偵測到。訊號處理單元首先收集這些原始訊號，並透過放大器放大，使訊號強度達到可處理的水平。這就好比給微弱的聲音加了一個揚聲器，讓後續的「聽眾」更清楚地「聽到」訊號內容。

由於感測器和傳輸過程的影響，各種噪聲，例如熱噪聲、電磁幹擾噪聲等不可避免地混入原始訊號中。這些雜訊會影響對真實訊號的準確解釋並影響熱成像的品質。訊號處理單元會採用各種濾波技術，例如低通濾波、帶通濾波等，去除雜訊訊號，保留真實有效訊號。低通濾波可以去除高頻噪聲，使得訊號更平滑；帶通濾波可以篩選特定頻率範圍內的訊號，排除其他頻率幹擾，就像用濾波器去除雜質一樣，使得訊號更純淨。

類比訊號經過放大、濾波後，需要轉換成數位訊號，才能由電腦和後續的數位處理電路處理。訊號處理單元中的類比數位轉換器（ADC）承擔這項關鍵任務。它將連續變化的類比訊號轉換為離散的數位訊號，以二進位代碼的形式表示訊號強度。這種轉換使得訊號在數位系統中得到更精確、更有效率的處理，為後續複雜的演算法和分析奠定了基礎。

為了提高熱成像影像的品質和準確性，訊號處理單元將執行影像增強和校正操作。透過使用對比度增強演算法，增大了影像中不同溫度區域之間的對比度，使得溫度差異更加明顯，更易於觀察和分析。同時對影像進行均勻性校正，補償因感測器像素響應不一致而引起的影像亮度差異，確保影像中每個像素的溫度測量準確、一致。這些操作就像對熱成像影像進行了“美化”和“校準”，使得影像更加清晰，準確地反映物體的溫度分佈。

在一些熱成像應用領域中，需要取得物體的特定溫度值。處理單元會根據感測器的特性和校準數據，將處理後的訊號轉換成實際的溫度值，並標註在影像上。透過內建的溫度計算模型，結合已知的環境參數和感測器的響應曲線，精確計算出每個像素點對應的溫度，為使用者提供量化的信息，滿足工業檢測、醫療診斷等應用領域的嚴格測溫要求。