Jak działa kamera termowizyjna? Budowa i zastosowanie w systemach kontroli dostępu

Co to jest i jak działa kamera termowizyjna? Zastosowanie tego urządzenia jest coraz bardziej powszechne, zwłaszcza w systemach kontroli dostępu. Dlatego w naszym artykule szczegółowo wyjaśnimy, jaka jest zasada działania termokamery oraz jakie są korzyści z jej wykorzystania.  

Kamera termowizyjna – co to i na czym polega jej działanie?

Kamera termowizyjna, nazywana także kamerą termiczną lub termokamerą, to urządzenie służące do detekcji i wizualizacji promieniowania podczerwonego emitowanego przez obiekty. 

Działanie kamery termowizyjnej opiera się na zasadzie rejestrowania temperatury powierzchni i przekształcania jej w obraz termiczny, który jest widoczny na ekranie lub wizjerze. 

Kamery termowizyjne pozwalają na wykrywanie źródeł ciepła, bez względu na oświetlenie otoczenia, dlatego są szczególnie przydatne w warunkach niskiego oświetlenia lub w całkowitej ciemności. Mogą być używane do rozpoznawania ukrytych obiektów, monitorowania termicznych procesów przemysłowych, detekcji wycieków gazów, pomocy w poszukiwaniach czy akcjach ratunkowych.

Budowa kamery termowizyjnej

Podstawowe elementy budowy kamery termowizyjnej to:

• detektor termiczny: serce kamery termowizyjnej. To czuły czujnik odpowiedzialny za rejestrowanie promieniowania podczerwonego emitowanego przez obiekty i przekształcanie go w sygnał elektryczny. Najczęściej stosowane detektory to mikrobolometryczne matryce, które mogą mierzyć różnice w temperaturze na powierzchni obiektów.
• optyka: soczewki lub układy optyczne zbierają promieniowanie podczerwone i kierują je na detektor termiczny. Optyka jest odpowiedzialna za kształtowanie obrazu i jego ostrość.
  przetwarzanie obrazu: dane z detektora termicznego są przetwarzane przez układ elektroniczny, który konwertuje je na obraz termiczny. W wyniku tego przetwarzania różnice w temperaturze są przedstawiane jako różnice w jasności lub kolorach na ekranie.
• wyświetlacz: obraz termiczny jest wyświetlany na ekranie lub wizjerze, dzięki czemu użytkownik może go obserwować i analizować.

Warto zaznaczyć, że kamery termowizyjne różnią się od tradycyjnych kamer, które rejestrują widzialne światło, głównie pod względem detekcji i rejestrowania promieniowania podczerwonego oraz przetwarzania tych danych w obraz termiczny. Dzięki temu kamera termowizyjna jest w stanie dostarczyć informacje o temperaturze obiektów i wykrywać różnice w cieple.

Wykorzystanie kamer termowizyjnych w praktyce

Technologia leżąca u podstaw kamer termowizyjnych została po raz pierwszy opracowana na potrzeby wojska. Jednak wynalezienie kamery termowizyjnej jest związane z historią termografii, gdy w 1960 roku przez Sir William Herschel, astronauta, odkrył światło podczerwone. 

W tym czasie termokamera była uznawana za rewolucyjną, dziś jest już powszechnie stosowana w takich działaniach jak:

• bezpieczeństwo i monitorowanie: kamery termowizyjne są wykorzystywane do monitorowania obszarów w celu wykrywania intruzów, szczególnie w nocy lub w trudnych warunkach oświetleniowych.
• ratownictwo: kamery termowizyjne pomagają w lokalizacji osób zaginionych w trudno dostępnych miejscach (w lesie, górach) czy w wyniku katastrof naturalnych, jak np. przysypanie lawiną śnieżną.
• diagnostyka medyczna: kamery termowizyjne mogą pomagać w diagnozowaniu stanów zdrowia poprzez pomiar temperatury ciała oraz identyfikację obszarów o podwyższonej temperaturze, co może wskazywać na infekcje lub uszkodzenia tkanek.
• kontrola jakości: przemysł wykorzystuje termokamery do kontroli jakości produktów, zwłaszcza w produkcji przemysłowej, aby wykrywać wady i nieprawidłowości.
• monitorowanie i konserwacja instalacji elektrycznych: pozwalają na wykrywanie nadmiernego nagrzewania w instalacjach elektrycznych, co pomaga w zapobieganiu awariom i pożarom.
• inspekcje techniczne: są używane w inspekcjach budowlanych, mechanicznych oraz infrastrukturalnych do wykrywania wad i problemów, takich jak wycieki cieczy czy uszkodzenia konstrukcji.
• nawigacja: kamery termowizyjne pomagają w nawigacji, zwłaszcza w warunkach słabej widoczności, np. podczas żeglugi, w lotnictwie czy w pojazdach wojskowych.
• badania termograficzne: w naukach przyrodniczych i badaniach naukowych kamery termowizyjne pozwalają na analizę procesów cieplnych w przyrodzie, takich jak geotermalne aktywności wulkaniczne czy migracje zwierząt.
• inspekcje budowlane: kamery termowizyjne mogą pomagać w badaniach budynków pod kątem utraty ciepła, izolacji termicznej i wycieków ciepła, co przyczynia się do oszczędności energii.
• wykrywanie pożarów: kamery termowizyjne są używane do wczesnego wykrywania pożarów i lokalizacji źródeł ognia w celu szybszej reakcji straży pożarnej.

Jakie zastosowanie ma kamera termowizyjna w kontroli dostępu?

Kamery termowizyjne mogą być zintegrowane z systemami kontroli dostępu, w których skład wchodzą m.in. oprogramowanie oraz czytniki kontroli dostępu. Taka integracja jest powszechna zwłaszcza w halach magazynowych czy przestrzeniach produkcyjnych, umożliwiając bardziej zaawansowane i wszechstronne podejście do bezpieczeństwa.

Zastosowanie termokamer w systemach KD pozwala m.in. na:

• skanowanie twarzy w termicznej wersji: niektóre kamery termowizyjne są wyposażone w funkcje skanowania twarzy w wersji termicznej, co może pomóc w identyfikowaniu osób na podstawie wzorców cieplnych ich twarzy.
• wykrywanie osób w różnych warunkach oświetleniowych: działa to w dzień i w nocy, a także w trudnych warunkach atmosferycznych, takich jak mgła, dym czy opady deszczu.
• monitorowanie temperatury ciała: kamery termowizyjne mogą pomóc w wykrywaniu osób z gorączką lub objawami chorób zakaźnych, w tym COVID-19.
• wykrywanie nieautoryzowanego dostępu: kamery termowizyjne mogą pomóc w identyfikowaniu osób, które próbują ominąć tradycyjne systemy kontroli dostępu, na przykład próbując dostania się na teren chroniony przez drony lub przechodząc przez nielegalne wejścia.
• wykrywanie ruchu i alarmowanie: kamery termowizyjne mogą być używane do monitorowania ruchu w obszarach, gdzie tradycyjne kamery mogą zawodzić, na przykład w ciemności lub w zmiennej widoczności. Wykrycie ruchu może wywoływać alarmy lub aktywować inne systemy kontroli dostępu

Jak działa kamera na podczerwień? FAQ

Czy kamera termowizyjna widzi przez ściany?

Kamera termowizyjna nie jest w stanie bezpośrednio widzieć przez ściany lub inny materiał przesłaniający. Takie urządzenie rejestrują promieniowanie cieplne emitowane przez obiekty i organizmy na podstawie ich temperatury, a nie przechodzące przez przeszkody lub materiały. Jeśli coś jest ukryte za ścianą, to wizualizacja termowizyjna nie jest w stanie dostarczyć szczegółowych obrazów tego, co się znajduje po drugiej stronie.

Jednak, w pewnych warunkach, kamera termowizyjna może pomóc w identyfikacji różnic temperatury na powierzchni ściany, co może sugerować obecność obiektów lub źródeł ciepła po drugiej stronie. Na przykład, jeśli na zewnątrz budynku jest zimno, a wewnątrz jest ciepło, to kamera termowizyjna może wykazać różnice temperatury między ścianą a otoczeniem, co wskazuje, że wewnątrz są ludzie lub źródła ciepła.

Ile kosztuje kamera termowizyjna?

Cena kamery termowizyjnej może znacząco się różnić w zależności od kilku czynników, takich jak jej specyfikacje, rozdzielczość, wydajność, marka i zastosowanie. Ogólnie rzecz biorąc, ceny kamer termowizyjnych wahają się od kilkuset złotych do kilku tysięcy złotych.

Kamera termowizyjna – do czego służy?

Kamera termowizyjna, nazywana również kamerą termograficzną, służy do wykrywania i obrazowania promieniowania cieplnego emitowanego przez obiekty, organizmy lub otoczenie na podstawie różnicy temperatury. Technologia termowizji umożliwia obrazowanie obiektów w zależności od ich temperatury, a nie na podstawie światła widzialnego.

Kamera termowizyjna a promieniowanie – jak to działa?

Kamera termowizyjna wykorzystuje promieniowanie podczerwone do obrazowania temperatury obiektów i organizmów. Promieniowanie podczerwone (IR), znane także jako promieniowanie cieplne, to rodzaj elektromagnetycznego promieniowania o długości fali dłuższej niż promieniowanie widzialne, co oznacza, że jest niewidoczne dla ludzkiego oka.

Czy kamera termowizyjna jest bezpieczna?

Tak, kamery termowizyjne są ogólnie uważane za bezpieczne urządzenia, które nie stanowią zagrożenia dla zdrowia ludzi ani środowiska. Warto jednak zaznaczyć, że ich zastosowanie może wiązać się z odpowiednimi wytycznymi i regulacjami, zwłaszcza w kontekście monitoringu bezpieczeństwa lub zastosowań medycznych.

Jak oszukać kamerę termowizyjną?

Próba oszukania kamery termowizyjnej ani jakiejkolwiek innej formy monitoringu to działanie nieetyczne. Wszelkie technologie monitorowania i bezpieczeństwa są używane w celu zapewnienia ochrony ludzi oraz mienia. Oszukiwanie tych urządzeń może prowadzić do nielegalnych działań, naruszania przepisów lub narażenia na szkodliwe konsekwencje.