Wybrane zagadnienia pomiarów termowizyjnych

W artykule przedstawiono wybrane parametry metrologiczne kamery termowizyjnej ThermoPro TP8, wykorzystywanej w badaniach własnych w Instytucie Automatyki Politechniki Śląskiej. Parametry te wyznaczone zostały z wykorzystaniem technicznych ciał czarnych oraz wzorcowego termometru rezystancyjnego. Ograniczono się do wąskiego zakresu temperatur, w granicach temperatury otoczenia i temperatury ludzkiego ciała. Omówiono system pomiarowy pozwalający na przeprowadzenie badań uszkodzeń podpowierzchniowych metodą aktywnej termografii impulsowej. Badania przeprowadzono w zakresie wyboru optymalnego źródła fali cieplnej, czasu nagrzewania płyt testowych, jak również opracowania algorytmu, który pozwolił przeprowadzić eksperyment oraz dokonać detekcji. Ponadto omówiono algorytm do detekcji twarzy oraz oczu. Badanie przeprowadza się w celu dokładnego określenia położenia oraz rozmiarów twarzy oraz oczu, w których następnie ustala się statystykę temperatury (temp. minimalna, maksymalna, średnia).

In the paper selected metrological parameters of a ThermoPro TP8 infrared camera are presented. The camera is used in research in the Institute of Automatic Control of the Silesian University of Technology. The metrological parameters were investigated based on the reference black bodies and a reference platinum resistance thermometer for precise temperature measurements of the black bodies. The temperature range was limited to the ambient and human body temperature. The ThermoPro TP8 infrared camera is a typical industrial - inspection camera, and requires the validation for biomedical applications. The stability, temperature error and "object in scene" tests were performed. The results show that the stability after 75 minutes was within ±0,1°C (a very good result), but the temperature error in the temperature range of interest was significant. In addition, two applications of infrared cameras are presented. The first is the active thermography for non destructive testing, mainly the pulsed ther-mography. A simple measuring stand for investigations of the defects in plexi (PMMA) tiles with the reference holes (±0,05 mm accuracy in diameter and depth) was constructed. The research conducted was aimed at selection of the optimal source of heat waves, the warm-up time for test plates, as well as developing the algorithm for detection of defects in the plexi test plates, with simultaneous determination of the defect position and diameter. The third application of infrared cameras for which the research was carried out is the human face detection system. A number of algorithms was tested. One of them is presented - the algorithm which uses patterns to detect the face and eyes. The experiment was performed to determine the precise location and size of the face and eyes, and then the determined temperature statistics (the minimum, maximum and average temperature).