بررسی Flir one : تصویربرداری حرارتی در گوشی های هوشمند

کلیک - وقتی فیزیکدان های قرن نوزدهم پرده برداری از راز سر به مهر دنیای اشعه های نامرئی، امواج رادیوی و اشعه ایکس را شروع کردند، مرسوم بود که این امواج را شواهدی دال بر وجود ارواح و اشباح و زندگی پس از مرگ بدانند. این موضوع بیش از این گسترش پیدا نکرد ولی با وجود اینکه امروزه به شنیدن صداهایی از فضا و مشاهده سراسر دنیا عادت کرده ایم، مورد مسلما ترسناکی در مورد فلروان وجود دارد، تصویربردار حرارتی که دریچه ای به سوی دنیای مادون قرمز بلند باز می کند.

این دستگاه که حدود ۲۰۰ دلار قیمت دارد یکی از کوچک ترین دستگاه هایی است که به درگاه میکرو یو.اس.بی. دستگاه اندرویدی تان یا درگاه لایتنینگ تبلت یا تلفن هوشمند iOS وصل می شود. با استفاده از یک دوربین دوم نور مرئی، تصاویر ثابت یا متحرک در طیف مادون قرمز با موج بلند می گیرد تا به طور همزمان پوششی نشان دهد که به راحتی به شما اجازه می دهد تا چیزهایی را که در حال بررسی شان هستید شناسایی کنید. همچنین می تواند تخمین دمای مطلق یک نقطه از تصویر را ارائه کند و مجدد این تخمین را به صورت یک پوشش نشان می دهد.

تصاویر به صورت رنگ های شعله مانند هستند و از آبی تیره برای خنک ترین بخش های تصویر یا زرد روشن یا سفید برای گرم ترین نقطه تصویر را شامل می شوند. دماهای میانی به صوره سایه هایی از نارنجی یا قرمز نشان داده می شوند. چنین تصاویری در صحنه های مختلف فیلم ها، مستندهای علمی و برنامه های تعقیب و گریز پلیس که افراد و ماشین ها در تاریکی با اشعه مادون قرمز ردیابی می شوند بارها نشان داده شده و در واقع شرکت فلر از سال ۱۹۷۸ در این زمینه فعالیت می کند و بسیاری از سیستم های تصویربرداری مادون قرمز نظامی و حرفه ای در این فیلم ها را تولید می کند.
کیفیت سخت افزار و نرم افزارهای این شرکت که قابلیت استفاده آسان دارند، قدرتمندند و طراحی خوبی دارند زبانزد خاص و عام است. این برنامه کاربردی با گزینه های پیش فرض اشتراک گذاری و ذخیره تصاویر در سیستم عامل های اندروید و iOS به خوبی کار می کند و هر کسی می تواند از آن استفاده کند. ترفندهایی جالب توجهی نیز در این برنامه وجود دارند: مثلا می توانید تصویر نور مرئی پشت مادون قرمز با انداختن یک تصویر روی دیگری مشاهده کنید در حالی که سیستم بهینه تشخیص لبه شکل اشیای درون تصویر مادون قرمز را پوشش می دد و بدون از بین بردن جزئیات شکل حرارتی یک شیء، به شما اجازه می دهد تا آن شیء را به راحتی شناسایی کنید. گزینه هایی مختلف قابل انتخابند و هر کدام جنبه های مختلفی از تصویر حرارتی را نشان می دهند و نرم افزاری برای رایانه شخصی یا مک وجود دارد که امکان تجزیه و تحلیل و دستکاری دقیق تر تصویر را فراهم می کند.

واحد سخت افزار آن نیز باتری قابل شارز خودش را دارد که حدود یک ساعت بدون نیاز به شارژ کار می کند. همچنین باتری این دستگاه، به هنگام اتصال به دستگاه، تلفن را شارژ نمی کند ولی وقتی دستگاه تان در حال شارژ است می توانید از این ابزار استفاده کنید. تنها دکمه کنترل روی دستگاه دکمه روشن/خاموش است و چراغ LED وضعیت آن را نشان می دهد. یکی از نقاط ضعف دستگاه این است، در تلفن های اندرویدی، خیلی خوب به درگاه یو.اس.بی وصل نمی شوند که خیلی مشکل بغرنجی نیست.

تفاوت دیگر آن است که در مدل iOS این دستگاه، از هر جهتی می توان استفاده کرد و حتی می توانید از خودتان سلفی حرارتی یا «ترمی» (thermie) بگیرید ولی در نسخه اندروید جهت آن همان جهت قرارگیری درگاه یو.اس.بی است. همچنین می توانید از یک کابل میکرو یو.اس.بی. استفاده کنید اگر می خواهید این دستگاه مستقیم به تلفن تان وصل نشود که انتخاب مفیدی به نظر می رسد خصوصا وقتی جای درگاه یو.اس.بی. تلفن تان بد باشد.
روش کار این دستگاه به چه صورت است؟

نور مرئی و حرارت هر دو شان جزء تشعشع الکترومغناطیسی به حساب می آیند ولی دوربین های حرارتی از روش کاملا متفاوتی برای حسگرهای نور مرئی استفاده می کنند. فوتون های نور مرئی انرژی سبک تری از انرژی مادون قرمز دارند و طول موج نور مرئی کوتاه تر است و رابطه انرژی و طول موج عکس هم است.
نور مرئی توسط الکترون های درون اتم ها قابل جذب است که به طور مستقیم جریان الکتریکی تولید می کند که قابل افزایش و دیجیتالی شدن است. فوتون های مادون قرمز با الکترون ها چنین برخوردی ندارد و به جای آن پیوندهای الکترونیکی بین اتم های ملکول را متاثیر می کنند و حرکت آن اتم ها را افزایش می دهند که بخش کوچکی از فعالیت اتم ها به صورت حرارت نشان داده می شود.

بنابراین تراشه حسکر لپتون در قلب این دستگاه مجموعه ای ۸۰ در ۶۰ پیکسلی از میله های ۱۷ میکرونی اکسید وانادیم است که روی صفحات سیلیسیمی در بالای صفحه تراشه معلقند. در زمان حرارت دهی، این مقاومت تغییر می کند که همان مقاومتی است که مابقی تراشه حس می کند و به داده تصویر دیجیتالی با ۱۴ بیت بر پیکسل و ۱۸ فریم بر ثانیه تبدیل می شود. این سیستم mk 50 وضوح دارد.
این یک تصویر بسیار ساده است. فیزیک تشخیص مادون قرمز توسط چنین حسگرهایی (که میکروبلومتر نام دارد) پیچیده است. خود حسگر خنک نمی شود و با سطح موضعی بالاتر از سطحی که سعی می کند تشخیص دهد، فوتون های مادون قرمز ساطع می کند. در عمل، یعنی لپتون هر سی ثانیه مکث می کند تا شاتر را در عرض این حسگر حرکت دهد تا خودش را تنظیم کند. استخراج سیگنال مورد نظر به پردازش و فیلترینگ زیادی نیاز دارد که توسط یک SoC مجزا انجام می شود.

کاربردها
فلروان همان کاری را که ادعا می کند به نحو احسن انجام می دهد. طی یکی دو هفته استفاده در درون و بیرون منزل، به طیف وسیعی از شرایط و بازه های دمایی محیط عادت می کند. در بیرون منزل می توان فهمید کدامیک از ماشین های پارک شده در یک پارکینگ تازه پارک شده و کدام بخش بام ها و دیوارها و پنجره ها حرارت بیشتری تلف می کند. آن طرف سطوح جامد را نمی توان با این دستگاه مشاهده کرد ولی آدم ها و حیوانات را در شب یا پشت درختچه ها و فضای سبز نشان می دهد.
در داخل خانه کاربردهای مختلفی دارد مانند پیدا کردن درز درها در یخچال یا اجاق گاز، کابل هایی که دچار گرمایش شدید شدند و می توان متوجه شد چه دستگاه هایی الکترونیکی و منابع تغذیه برقی داخل یک اتاق وجود دارند و مثلا در دفاتر کار به سرعت می توان متوجه شد چه کسی یک هات اسپات وای فای غیر قانونی را زیر میزش مخفی کرده است.
یکی از قدیمی ترین کاربردهای تصویربرداری حرارتی در حوزه آی.تی. پیدا کردن قطعاتی است که بسیار داغ می شوند. این کار را می توان به هنگام پیکربندی یا تست مادربرد به خصوص به هنگام بررسی وضعیت سی.پی.یو یا تشخیص فن ها و فیلترها از کار افتاده انجام داد. همچنین می توان وسایل متصل به سقف یا دیوار را که دسترسی بهشان غیرممکن است بررسی کرد که در حال خراب شدند یا از کار افتاده اند.

همچنین حرارت پسماند ناشی از تماس پوست با سطوح را نشان می دهد. پای برهنه روی سقف های چوبی اثر پا به جای می گذارد که چند ثانیه ای باقی می ماند و حتی تماس سریع انگشت دست روی سطوح خنک نیز قابل تشخیص است. برخی متخصصان امنیتی توصیه می کنند که باید پس از وارد کردن رمزعبور، کف دست تان را روی یک خودپرداز یا پایانه خرید با کارت بکشید تا اثر حرارتی انگشتان دست پاک شود تا افراد سودجو از آن سوءاستفاده نکنند.

نتیجه گیری
باید دید که آیا این دستگاه با قیمتی که دارد و استفاده ای که از آن دارید، برای شما به صرفه است یا خیر. برای افرادی که در کار عیب یابی و تعمیر تجهیزات الکترونیکی اند، این دستگاه به تشخیص سریع عیب و کاهش زمان صرف شده برای تشخیص عیب کمک می کند.