التصوير الحراري

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 19 صور
الموسوعة الحرة
صورة حرارية لمبنى تقليدي في الخلفية و" منزل سلبي " في المقدمة

التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء ( IRT )، المعروف أيضًا بالتصوير الحراري ، هو تقنية قياس وتصوير تستخدم فيها كاميرا حرارية للكشف عن الإشعاع تحت الأحمر المنبعث من سطح الأجسام. يتكون هذا الإشعاع من عنصرين رئيسيين: الانبعاث الحراري من سطح الجسم، والذي يعتمد على درجة حرارته ومعامل انبعاثه ، والإشعاع المنعكس من المصادر المحيطة. عندما لا يكون الجسم معتمًا تمامًا، أي عندما يكون له نفاذية غير صفرية عند أطوال موجات تشغيل الكاميرات، يساهم الإشعاع المنعكس أيضًا في الإشارة المرصودة. والنتيجة هي صورة مرئية تُسمى مخططًا حراريًا . تعمل الكاميرات الحرارية في الغالب ضمن نطاق الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة (LWIR) (7-14 ميكرومتر)؛ وفي حالات أقل شيوعًا، تُستخدم أنظمة مصممة لنطاق الأشعة تحت الحمراء متوسطة الموجة (MWIR) (3-5 ميكرومتر).

بما أن جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر المطلق تُصدر إشعاعًا تحت أحمر وفقًا لقانون إشعاع الجسم الأسود ، فإن التصوير الحراري يُتيح رؤية البيئة المحيطة سواءً في وجود إضاءة مرئية أو بدونها . تزداد كمية الإشعاع المنبعث من الجسم مع ارتفاع درجة حرارته، ويُمكّن التصوير الحراري من رصد التغيرات في درجات الحرارة. عند النظر من خلال كاميرا التصوير الحراري، تبرز الأجسام الدافئة بوضوح على الخلفيات الباردة. على سبيل المثال، يصبح البشر والحيوانات ذوات الدم الحار الأخرى مرئية بوضوح في بيئتها ليلًا ونهارًا. ونتيجةً لذلك، يُعدّ التصوير الحراري مفيدًا بشكل خاص للجيش ومستخدمي كاميرات المراقبة الآخرين .

صورة حرارية لقطة

يمكن أيضًا رصد بعض التغيرات الفسيولوجية لدى البشر والحيوانات ذوات الدم الحار الأخرى باستخدام التصوير الحراري أثناء التشخيص السريري. يُستخدم التصوير الحراري في الكشف عن الحساسية والطب البيطري . ويشجع بعض ممارسي الطب البديل على استخدامه في فحص سرطان الثدي ، على الرغم من تحذير إدارة الغذاء والدواء الأمريكية من أن "من يختارون هذه الطريقة بدلًا من التصوير الشعاعي للثدي قد يفوتون فرصة الكشف عن السرطان في مراحله المبكرة". [ 1 ] والجدير بالذكر أن موظفي الحكومة والمطارات استخدموا التصوير الحراري للكشف عن حالات إنفلونزا الخنازير المشتبه بها خلال جائحة عام 2009. [ 2 ]

للتصوير الحراري تاريخ عريق، إلا أن استخدامه ازداد بشكل ملحوظ مع التطبيقات التجارية والصناعية خلال الخمسين عامًا الماضية. يستخدم رجال الإطفاء التصوير الحراري للرؤية عبر الدخان ، والعثور على الأشخاص، وتحديد موقع بؤرة الحريق. كما يستخدمه فنيو الصيانة لتحديد مواقع الوصلات وأجزاء خطوط الكهرباء التي ترتفع درجة حرارتها ، والتي تُعد مؤشرًا على قرب حدوث عطل. ويستطيع فنيو البناء رؤية البصمات الحرارية التي تدل على تسرب الحرارة في العزل الحراري المعيب ، مما يُحسّن كفاءة وحدات التدفئة والتكييف.

غالباً ما يكون شكل وطريقة عمل كاميرا التصوير الحراري الحديثة مشابهة لكاميرا الفيديو . في كثير من الأحيان، يُظهر التصوير الحراري المباشر تغيرات درجة الحرارة بوضوح تام، بحيث لا تكون الصورة الفوتوغرافية ضرورية للتحليل. ولذلك، لا تكون وحدة التسجيل مدمجة دائماً.

تستخدم كاميرات التصوير الحراري المتخصصة مصفوفات المستوى البؤري (FPAs) التي تستجيب للأطوال الموجية الأطول (الأشعة تحت الحمراء متوسطة وطويلة الموجة). ومن أكثر أنواعها شيوعًا مصفوفات InSb و InGaAs و HgCdTe و QWIP . وتستخدم أحدث التقنيات مقاييس الإشعاع الحراري الدقيقة غير المبردة منخفضة التكلفة كمستشعرات لمصفوفات المستوى البؤري. وتكون دقتها أقل بكثير من دقة الكاميرات البصرية، حيث تبلغ في الغالب 160×120 أو 320×240 بكسل ، وتصل إلى 1280×1024 بكسل [ 3 ] في أغلى الطرازات. وتُعد كاميرات التصوير الحراري أغلى بكثير من نظيراتها العاملة في الطيف المرئي، وغالبًا ما تخضع الطرازات المتطورة لقيود التصدير نظرًا لاستخداماتها العسكرية المحتملة. وتتطلب مقاييس الإشعاع الحراري القديمة أو الطرازات الأكثر حساسية مثل InSb تبريدًا فائقًا ، عادةً باستخدام مبرد دورة ستيرلينغ مصغر أو النيتروجين السائل .

الطاقة الحرارية

مقارنة بين صورة حرارية (أعلى) وصورة فوتوغرافية عادية (أسفل). الكيس البلاستيكي شفاف في معظمه للأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي الطويل، لكن نظارات الرجل معتمة.
يُظهر هذا الرسم الحراري ارتفاعًا مفرطًا في درجة الحرارة على طرفية في كتلة صمامات كهربائية صناعية.
صورة حرارية توضح تغير درجة الحرارة في منطاد هواء ساخن

الصور الحرارية، أو المخططات الحرارية، هي عروض مرئية لإجمالي طاقة الأشعة تحت الحمراء المنبعثة والمنقولة والمنعكسة من جسم ما. ونظرًا لوجود مصادر متعددة لطاقة الأشعة تحت الحمراء، يصعب أحيانًا الحصول على درجة حرارة دقيقة للجسم باستخدام هذه الطريقة. تستخدم كاميرا التصوير الحراري خوارزميات معالجة لإعادة بناء صورة درجة الحرارة. تجدر الإشارة إلى أن الصورة تُظهر تقريبًا لدرجة حرارة الجسم، حيث تدمج الكاميرا مصادر بيانات متعددة في المناطق المحيطة بالجسم لتقدير درجة حرارته. [ 4 ]

قد تتضح هذه الظاهرة أكثر عند النظر في الصيغة التالية:

القدرة الإشعاعية الساقطة = القدرة الإشعاعية المنبعثة + القدرة الإشعاعية المنقولة + القدرة الإشعاعية المنعكسة؛

حيث تمثل القدرة الإشعاعية الساقطة توزيع القدرة الإشعاعية عند رؤيتها من خلال كاميرا التصوير الحراري. أما القدرة الإشعاعية المنبعثة فهي ما يُراد قياسه عمومًا؛ والقدرة الإشعاعية المنقولة هي القدرة الإشعاعية التي تمر عبر الجسم من مصدر حراري بعيد؛ والقدرة الإشعاعية المنعكسة هي مقدار القدرة الإشعاعية التي تنعكس عن سطح الجسم من مصدر حراري بعيد.

تحدث هذه الظاهرة في كل مكان وزمان. وهي عملية تُعرف باسم التبادل الحراري الإشعاعي، حيث أن القدرة الإشعاعية × الزمن تساوي الطاقة الإشعاعية . مع ذلك، في حالة التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، تُستخدم المعادلة المذكورة أعلاه لوصف القدرة الإشعاعية ضمن نطاق الطول الموجي الطيفي لكاميرا التصوير الحراري المستخدمة. تنطبق متطلبات التبادل الحراري الإشعاعي الموضحة في المعادلة بالتساوي على كل طول موجي في الطيف الكهرومغناطيسي .

إذا كان الجسم يشع بدرجة حرارة أعلى من محيطه، فإن انتقال الطاقة يحدث بالإشعاع من الجسم الدافئ إلى الجسم البارد وفقًا لمبدأ القانون الثاني للديناميكا الحرارية . لذا، إذا وُجدت منطقة باردة في الصورة الحرارية، فإن هذا الجسم سيمتص الإشعاع المنبعث من الأجسام الدافئة المحيطة به.

تُسمى قدرة الأجسام على الإشعاع بالانبعاثية ، بينما تُسمى قدرتها على امتصاص الإشعاع بالامتصاصية . في البيئات الخارجية، قد يلزم أيضًا مراعاة التبريد الناتج عن الحمل الحراري بفعل الرياح عند محاولة الحصول على قراءة دقيقة لدرجة الحرارة.

الانبعاثية

تمثل الانبعاثية (أو معامل الانبعاثية) قدرة المادة على إطلاق الإشعاع الحراري ، وهي خاصية بصرية للمادة . تتراوح انبعاثية المادة نظريًا من 0 (غير مُشعّة إطلاقًا) إلى 1 (مُشعّة إطلاقًا). مثال على مادة ذات انبعاثية منخفضة هو الفضة، بمعامل انبعاثية 0.02. ومثال على مادة ذات انبعاثية عالية هو الأسفلت، بمعامل انبعاثية 0.98.

الجسم الأسود هو جسم نظري ذو معامل انبعاث يساوي 1، ويشع إشعاعًا حراريًا يتناسب مع درجة حرارة سطحه. بمعنى آخر، إذا كانت درجة حرارة سطح مشع جسم أسود متجانس حراريًا 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) ، فإنه سيشع إشعاعًا حراريًا مميزًا للجسم الأسود عند 50 درجة مئوية (122 درجة فهرنهايت) . ويشع الجسم العادي إشعاعًا تحت أحمر أقل من الجسم الأسود النظري. بعبارة أخرى، نسبة الإشعاع الفعلي إلى أقصى إشعاع نظري هي معامل انبعاث الجسم.    

لكل مادة معامل انبعاث مختلف قد يتغير باختلاف درجة الحرارة وطول موجة الأشعة تحت الحمراء. [ 5 ] على سبيل المثال، تتميز أسطح المعادن النظيفة بمعامل انبعاث يتناقص عند الأطوال الموجية الأطول؛ بينما تتميز العديد من المواد العازلة، مثل الكوارتز (SiO2 ) والياقوت (Al2O3 ) وفلوريد الكالسيوم (CaF2 ) ، بمعامل انبعاث يزداد عند الأطوال الموجية الأطول؛ أما الأكاسيد البسيطة، مثل أكسيد الحديد (Fe2O3 ) ، فتُظهر معامل انبعاث ثابتًا نسبيًا في طيف الأشعة تحت الحمراء.

قياس

صورة حرارية لثعبان يحمله إنسان

تقوم كاميرا التصوير الحراري بمعالجة إشعاعية لتحويل الإشعاع تحت الأحمر المُكتشف إلى تقديرات لدرجة حرارة سطح الجسم . ويتحقق ذلك من خلال تطبيق معادلة التصوير الحراري، التي تأخذ في الحسبان مكونات الإشعاع المنبعثة والمنعكسة، بالإضافة إلى تأثير الغلاف الجوي الذي يُصدر إشعاعه الحراري الخاص ويُخفف الإشعاع الصادر من السطح المقاس. في حالة الكاميرا الحرارية الإشعاعية (المعيار الحالي)، لا تحتوي الصور الناتجة على معلومات مرئية فحسب، بل تحتوي أيضًا على بيانات إشعاعية تُمثل الإشعاع المُكتشف، مما يسمح بتقييم دقيق لدرجة الحرارة استنادًا إلى النموذج الحسابي الذي تُوفره معادلة التصوير الحراري.

يعتمد طيف وكمية الإشعاع الحراري بشكل كبير على درجة حرارة سطح الجسم ، مما يُمكّن من تصوير درجة حرارة الجسم حراريًا. مع ذلك، تؤثر عوامل أخرى أيضًا على الإشعاع المُستقبل، مما يحد من دقة هذه التقنية، مثل انبعاثية الجسم.

لقياس درجة الحرارة دون تلامس، يجب ضبط معامل الانبعاثية بدقة. قد يُقلل الكاشف من درجة حرارة جسم ذي معامل انبعاثية منخفض، لأنه لا يرصد سوى الأشعة تحت الحمراء المنبعثة . وللحصول على تقدير سريع، يمكن لفني التصوير الحراري الرجوع إلى جدول معامل الانبعاثية لنوع معين من الأجسام، وإدخال تلك القيمة في جهاز التصوير. ثم يقوم الجهاز بحساب درجة حرارة الجسم عند التلامس بناءً على معامل الانبعاثية المُدخل والأشعة تحت الحمراء التي رصدها.

للحصول على قياس أكثر دقة، قد يقوم فني التصوير الحراري بتطبيق مادة قياسية ذات انبعاثية عالية معروفة على سطح الجسم. قد تكون هذه المادة القياسية رذاذًا صناعيًا مُصممًا خصيصًا لهذا الغرض، أو شريطًا عازلًا أسودًا عاديًا بانبعاثية تبلغ حوالي 0.97. بعد ذلك، يمكن قياس درجة حرارة الجسم المعروفة باستخدام الانبعاثية القياسية. إذا لزم الأمر، يمكن تحديد الانبعاثية الفعلية للجسم (على جزء منه غير مغطى بالمادة القياسية) عن طريق ضبط إعدادات جهاز التصوير على درجة الحرارة المعروفة. مع ذلك، توجد حالات يتعذر فيها إجراء اختبار الانبعاثية هذا بسبب ظروف خطرة أو يصعب الوصول إليها، وفي هذه الحالة، يتعين على فني التصوير الحراري الاعتماد على الجداول.

قد تؤثر متغيرات أخرى على القياس، بما في ذلك امتصاص الوسط الناقل (عادةً الهواء) ودرجة حرارته المحيطة. كما يمكن أن ينعكس الإشعاع تحت الأحمر المحيط في الجسم. كل هذه العوامل ستؤثر على درجة الحرارة المحسوبة للجسم المراد تصويره.

مقياس الألوان

تميل الصور الملتقطة بكاميرات الأشعة تحت الحمراء إلى أن تكون أحادية اللون، لأن هذه الكاميرات تستخدم عادةً مستشعر صور لا يميز بين أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء المختلفة. تتطلب مستشعرات الصور الملونة بنية معقدة لتمييز أطوال الموجات، ويكون للألوان دلالة أقل خارج نطاق الطيف المرئي المعتاد، لأن أطوال الموجات المختلفة لا تتوافق بشكل موحد مع نظام رؤية الألوان الذي يستخدمه البشر.

أحيانًا تُعرض هذه الصور أحادية اللون بألوان زائفة ، حيث تُستخدم تغيرات اللون بدلًا من تغيرات شدة الإضاءة لعرض تغيرات الإشارة. تُعرف هذه التقنية باسم " تقسيم الكثافة "، وهي مفيدة لأنه على الرغم من أن لدى البشر نطاقًا ديناميكيًا أوسع بكثير في اكتشاف شدة الإضاءة مقارنةً بالألوان بشكل عام، إلا أن قدرتهم على رؤية اختلافات شدة الإضاءة الدقيقة في المناطق الساطعة محدودة نسبيًا.

في قياس درجة الحرارة، تُلوّن عادةً الأجزاء الأكثر سطوعًا (الأكثر دفئًا) في الصورة باللون الأبيض، والدرجات المتوسطة باللونين الأحمر والأصفر، والأجزاء الأقل سطوعًا (الأكثر برودة) باللون الأسود. يجب عرض مقياس بجانب الصورة ذات الألوان الزائفة لربط الألوان بدرجات الحرارة.

الكاميرات

صورة لكلب بوميراني تم التقاطها بضوء الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ("الحرارية") ( ألوان زائفة )

الكاميرا الحرارية (وتُسمى أيضًا كاميرا الأشعة تحت الحمراء أو كاميرا التصوير الحراري ) هي جهاز يُنشئ صورة باستخدام الأشعة تحت الحمراء ، على غرار الكاميرا العادية التي تُنشئ صورة باستخدام الضوء المرئي . وبدلًا من نطاق 400-700 نانومتر لكاميرات الضوء المرئي، فإن الكاميرات الحرارية حساسة لأطوال موجية تتراوح من حوالي 1000 نانومتر ( ميكرومتر واحد) إلى حوالي 14000 نانومتر (14 ميكرومتر). وتُسمى عملية التقاط البيانات وتحليلها بالتصوير الحراري .    

تحوّل الكاميرات الحرارية الطاقة في نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيدة إلى ضوء مرئي. جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر المطلق تُصدر طاقة حرارية تحت حمراء، لذا تستطيع الكاميرات الحرارية رؤية جميع الأجسام بشكل سلبي، بغض النظر عن الإضاءة المحيطة. مع ذلك، فإن معظم الكاميرات الحرارية حساسة للأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن -50 درجة مئوية (-58 درجة فهرنهايت) .  

بعض معايير مواصفات نظام كاميرا الأشعة تحت الحمراء هي عدد البكسلات ، ومعدل الإطارات ، والاستجابة ، والطاقة المكافئة للضوضاء ، وفرق درجة الحرارة المكافئ للضوضاء (NETD)، والنطاق الطيفي، ونسبة المسافة إلى البقعة (D:S)، وأقصر مسافة تركيز، وعمر المستشعر، وأقصر فرق درجة حرارة قابل للتمييز (MRTD)، ومجال الرؤية ، والنطاق الديناميكي ، وطاقة الإدخال، والكتلة والحجم.

تتميز كاميرات التصوير الحراري بدقة أقل بكثير من كاميرات التصوير البصري، حيث تبلغ دقتها عادةً حوالي 160×120 أو 320×240 بكسل، مع أن بعضها أغلى ثمناً قد تصل دقته إلى 1280×1024 بكسل. وتُعدّ كاميرات التصوير الحراري أغلى بكثير من نظيراتها التي تعمل بنطاق الطيف المرئي، على الرغم من توفر كاميرات حرارية إضافية منخفضة الأداء للهواتف الذكية بأسعار تصل إلى مئات الدولارات الأمريكية في عام 2014. [ 6 ]

الأنواع

يمكن تقسيم الكاميرات الحرارية بشكل عام إلى نوعين: تلك المزودة بكاشفات صور الأشعة تحت الحمراء المبردة وتلك المزودة بكاشفات غير مبردة.

كاشفات الأشعة تحت الحمراء المبردة

صورة حرارية لعدة سحالي
كاميرا وشاشة تصوير حراري في صالة مطار في اليونان. يمكن للتصوير الحراري الكشف عن الحمى ، وهي إحدى علامات العدوى .

تُحفظ الكواشف المبردة عادةً في علبة محكمة الإغلاق بتفريغ الهواء أو في وعاء ديوار، وتُبرّد تبريدًا فائقًا . التبريد ضروري لتشغيل مواد أشباه الموصلات المستخدمة. تتراوح درجات حرارة التشغيل النموذجية من 4 كلفن (-269 درجة مئوية) إلى ما دون درجة حرارة الغرفة بقليل، وذلك تبعًا لتقنية الكاشف. تعمل معظم الكواشف المبردة الحديثة في نطاق 60 كلفن (K) إلى 100 كلفن (-213 إلى -173 درجة مئوية)، وذلك تبعًا لنوعها ومستوى أدائها. [ 7 ]   

بدون تبريد، ستُصاب هذه المستشعرات (التي تكشف الضوء وتحوله بطريقة مشابهة للكاميرات الرقمية العادية، ولكنها مصنوعة من مواد مختلفة) بالعمى أو ستُغمر بإشعاعها الذاتي. من عيوب كاميرات الأشعة تحت الحمراء المبردة أنها مكلفة الإنتاج والتشغيل، كما أن عملية التبريد تستهلك الكثير من الطاقة وتستغرق وقتًا طويلاً.

قد تحتاج الكاميرا إلى عدة دقائق لتبرد قبل أن تبدأ العمل. تُعد أنظمة التبريد من نوع بلتييه الأكثر شيوعًا ، ورغم أنها غير فعالة ومحدودة في قدرتها على التبريد، إلا أنها بسيطة وصغيرة الحجم نسبيًا. وللحصول على جودة صورة أفضل أو لتصوير الأجسام ذات درجات الحرارة المنخفضة، يلزم استخدام مبردات ستيرلينغ . على الرغم من أن أجهزة التبريد قد تكون ضخمة ومكلفة نسبيًا، إلا أن كاميرات الأشعة تحت الحمراء المبردة توفر جودة صورة فائقة مقارنةً بالكاميرات غير المبردة، لا سيما للأجسام القريبة من درجة حرارة الغرفة أو التي تقل عنها. بالإضافة إلى ذلك، تسمح الحساسية العالية للكاميرات المبردة باستخدام عدسات ذات رقم بؤري أعلى ، مما يجعل العدسات ذات البعد البؤري الطويل عالية الأداء أصغر حجمًا وأقل تكلفةً لأجهزة الكشف المبردة.

يُعد استخدام الغازات المعبأة تحت ضغط عالٍ، كالنيتروجين، بديلاً عن مُبرّدات ستيرلينغ. يُمدّد الغاز المضغوط عبر فتحة دقيقة ويُمرّر فوق مُبادل حراري صغير، ما يُؤدي إلى تبريد مُجدّد عبر تأثير جول-طومسون . في هذه الأنظمة، يُمثّل توفير الغاز المضغوط تحديًا لوجستيًا للاستخدام الميداني.

تشمل المواد المستخدمة في الكشف عن الأشعة تحت الحمراء المبردة أجهزة الكشف الضوئي القائمة على مجموعة واسعة من أشباه الموصلات ذات فجوة الطاقة الضيقة، بما في ذلك أنتيمونيد الإنديوم (3-5 ميكرومتر)، وأرسينيد الإنديوم ، وتيلوريد الزئبق والكادميوم (MCT) (1-2 ميكرومتر، 3-5 ميكرومتر، 8-12 ميكرومتر)، وكبريتيد الرصاص ، وسيلينيد الرصاص . كما يمكن تصنيع أجهزة الكشف الضوئي للأشعة تحت الحمراء باستخدام هياكل من أشباه الموصلات ذات فجوة الطاقة العالية، كما هو الحال في أجهزة الكشف الضوئي للأشعة تحت الحمراء ذات البئر الكمومي .

يمكن أن تكون تقنيات البولومتر المبردة فائقة التوصيل أو غير فائقة التوصيل. توفر الكواشف فائقة التوصيل حساسية فائقة، حيث يمكن لبعضها تسجيل الفوتونات الفردية، مثل كاميرا SCAM فائقة التوصيل التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية . مع ذلك، لا تُستخدم هذه الكواشف بشكل روتيني خارج نطاق البحث العلمي. من حيث المبدأ، يمكن استخدام أجهزة وصلات النفق فائقة التوصيل كمستشعرات للأشعة تحت الحمراء نظرًا لفجوتها الضيقة جدًا. وقد تم عرض مصفوفات صغيرة منها، لكنها لم تُعتمد على نطاق واسع لأن حساسيتها العالية تتطلب حماية دقيقة من الإشعاع الخلفي.

كاشفات الأشعة تحت الحمراء غير المبردة

تستخدم الكاميرات الحرارية غير المبردة مستشعرًا يعمل عند درجة حرارة الغرفة، أو مستشعرًا مُثبَّتًا عند درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة باستخدام عناصر تحكم حرارية صغيرة. وتعتمد جميع أجهزة الكشف الحديثة غير المبردة على مستشعرات تعمل عن طريق تغيير المقاومة أو الجهد أو التيار عند تسخينها بالأشعة تحت الحمراء. ثم تُقاس هذه التغييرات وتُقارن بالقيم عند درجة حرارة تشغيل المستشعر.

في أجهزة الكشف غير المبردة، تكون فروق درجات الحرارة عند وحدات البكسل في المستشعر ضئيلة للغاية؛  ففرق درجة حرارة 1 درجة مئوية في المشهد يُحدث  فرقًا قدره 0.03 درجة مئوية فقط عند المستشعر. كما أن زمن استجابة البكسل بطيء نسبيًا، ويتراوح في حدود عشرات الميلي ثانية.

يمكن تثبيت درجة حرارة مستشعرات الأشعة تحت الحمراء غير المبردة عند درجة حرارة التشغيل لتقليل تشويش الصورة، لكنها لا تُبرّد إلى درجات حرارة منخفضة، ولا تتطلب مبردات تبريد ضخمة ومكلفة وتستهلك طاقة عالية. هذا يجعل كاميرات الأشعة تحت الحمراء أصغر حجمًا وأقل تكلفة. مع ذلك، تميل دقتها وجودة صورها إلى أن تكون أقل من أجهزة الكشف المبردة. ويعود ذلك إلى اختلافات في عمليات تصنيعها، والتي تحدّها التقنيات المتاحة حاليًا. كما أن الكاميرا الحرارية غير المبردة تحتاج إلى التعامل مع بصمتها الحرارية الخاصة.

تعتمد أجهزة الكشف غير المبردة في الغالب على المواد الكهروحرارية والكهروحرارية أو تقنية الميكروبولومتر . [ 8 ] تُستخدم هذه المواد لتشكيل وحدات بكسل ذات خصائص تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة، وهي معزولة حراريًا عن البيئة المحيطة ويتم قراءتها إلكترونيًا .

صورة حرارية لقاطرة بخارية

تعمل الكواشف الكهروإجهادية بالقرب من درجة حرارة التحول الطوري لمادة المستشعر؛ وتُقرأ درجة حرارة البكسل على أنها شحنة استقطاب تعتمد بشكل كبير على درجة الحرارة. تبلغ قيمة NETD المحققة للكواشف الكهروإجهادية المزودة ببصريات f/1 ومستشعرات 320×240 حوالي 70-80 ملي كلفن. يتكون تركيب المستشعر المحتمل من تيتانات الباريوم والسترونتيوم الملحومة بواسطة وصلة عازلة حراريًا من البوليميد .

تستطيع مقاييس الإشعاع الحراري الدقيقة المصنوعة من السيليكون الوصول إلى حساسية حرارية منخفضة تصل إلى 20 ملي كلفن. وهي تتكون من طبقة من السيليكون غير المتبلور ، أو عنصر استشعار من أكسيد الفاناديوم (V) ذي طبقة رقيقة معلق على جسر من نتريد السيليكون فوق إلكترونيات المسح الضوئي المصنوعة من السيليكون. ويتم قياس المقاومة الكهربائية لعنصر الاستشعار مرة واحدة لكل إطار.

تركز التحسينات الحالية لمصفوفات المستوى البؤري غير المبردة (UFPA) بشكل أساسي على زيادة الحساسية وكثافة البكسل. في عام 2013، أعلنت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة (DARPA ) عن كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء ذات موجة طويلة (LWIR) بدقة خمسة ميكرونات، وتستخدم مصفوفة مستوى بؤري (FPA) بدقة 1280 × 720 بكسل. [ 9 ] بعض المواد المستخدمة في مصفوفات المستشعرات هي السيليكون غير المتبلور (a-Si)، وأكسيد الفاناديوم (V) (VOx)، [ 10 ] لانثانوم باريوم منجنيت (LBMO)، زركونات تيتانات الرصاص (PZT)، زركونات تيتانات الرصاص المطعم باللانثانوم (PLZT)، تانتالات سكانديوم الرصاص (PST)، تيتانات لانثانوم الرصاص (PLT)، تيتانات الرصاص (PT)، نيوبات زنك الرصاص (PZN)، تيتانات سترونتيوم الرصاص (PSrT)، تيتانات سترونتيوم الباريوم (BST)، تيتانات الباريوم (BT)، كبريتيد يوديد الأنتيمون (SbSI)، وبولي فينيليدين ثنائي الفلوريد (PVDF).

التصوير الحراري باستخدام CCD و CMOS

مخططات لونية لدرجة حرارة جمرة متوهجة تم قياسها بكاميرا CMOS.

تتمتع أجهزة الاستشعار غير المتخصصة من نوع CCD و CMOS بمعظم حساسيتها الطيفية في نطاق أطوال موجات الضوء المرئي. ومع ذلك، من خلال استغلال الجزء "الخلفي" من حساسيتها الطيفية، وتحديدًا جزء من طيف الأشعة تحت الحمراء يُسمى الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)، وباستخدام كاميرا مراقبة تلفزيونية جاهزة، يُمكن في ظروف معينة الحصول على صور حرارية حقيقية لأجسام تصل درجة حرارتها إلى حوالي 280 درجة مئوية (536 درجة فهرنهايت) وما فوق. [ 11 ]  

عند درجات حرارة 600  درجة مئوية وما فوق، استُخدمت كاميرات رخيصة مزودة بمستشعرات CCD وCMOS في قياس الإشعاع الحراري ضمن الطيف المرئي. وقد استُخدمت هذه الكاميرات لقياس السخام في اللهب، وجزيئات الفحم المحترق، والمواد الساخنة، وخيوط كربيد السيليكون ، والجمرات المتوهجة. [ 12 ] أُجري هذا القياس باستخدام مرشحات خارجية أو مرشحات باير الخاصة بالمستشعر فقط . كما استُخدمت نسب الألوان، وتدرجات الرمادي، أو مزيج منهما.

أفلام الأشعة تحت الحمراء

تستشعر أفلام الأشعة تحت الحمراء إشعاع الجسم الأسود في نطاق درجات حرارة يتراوح بين 250 و500 درجة مئوية (482 إلى 932 درجة فهرنهايت) ، بينما يتراوح نطاق التصوير الحراري تقريبًا بين -50 و2000 درجة مئوية (-58 إلى 3632 درجة فهرنهايت) . لذا، لكي يعمل فيلم الأشعة تحت الحمراء في التصوير الحراري، يجب أن تتجاوز درجة حرارة الجسم المراد قياسه 250 درجة مئوية (482 درجة فهرنهايت) أو أن يعكس إشعاعًا تحت أحمر من جسم لا تقل حرارته عن هذه الدرجة.      

مقارنة بأجهزة الرؤية الليلية

أجهزة الرؤية الليلية من نوع "ستارلايت" تقوم عمومًا بتكبير الضوء المحيط فقط وليست أجهزة تصوير حراري.

تتميز بعض كاميرات الأشعة تحت الحمراء المُسوّقة ككاميرات رؤية ليلية بحساسيتها للأشعة تحت الحمراء القريبة التي تقع مباشرةً خارج نطاق الطيف المرئي، وقدرتها على رصد الأشعة تحت الحمراء القريبة المنبعثة أو المنعكسة في الظلام الدامس. مع ذلك، لا تُستخدم هذه الكاميرات عادةً في التصوير الحراري نظرًا لارتفاع درجة حرارة الجسم الأسود المكافئة المطلوبة، بل تُستخدم بدلاً من ذلك مع مصادر إضاءة نشطة تعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة.

التصوير الحراري السلبي مقابل التصوير الحراري النشط

جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر المطلق (0 كلفن ) تُصدر إشعاعًا تحت أحمر . لذا، تُعدّ أجهزة استشعار الأشعة تحت الحمراء، وخاصةً كاميرات مصفوفة المستوى البؤري (FPA) القادرة على رصد الإشعاع في نطاقي الأشعة تحت الحمراء متوسطة الموجة (من 3 إلى 5 ميكرومتر) وطويلة الموجة (من 7 إلى 14 ميكرومتر)، والمُشار إليهما اختصارًا بـ MWIR وLWIR، من أفضل الطرق لقياس التغيرات الحرارية، حيث تُمثل هاتان النافذتان من نوافذ الأشعة تحت الحمراء ذات النفاذية العالية . وتُشير التوزيعات غير الطبيعية لدرجة الحرارة على سطح الجسم إلى وجود مشكلة محتملة. [ 13 ]   

في التصوير الحراري السلبي ، تكون المناطق المراد دراستها بطبيعتها ذات درجة حرارة أعلى أو أقل من درجة حرارة الخلفية. وللتصوير الحراري السلبي تطبيقات عديدة، منها مراقبة الأشخاص في موقع ما والتشخيص الطبي (وخاصة علم الحرارة ).

في التصوير الحراري النشط ، يلزم وجود مصدر طاقة لإحداث تباين حراري بين العنصر المراد فحصه والخلفية. [ 14 ] يُعدّ هذا النهج النشط ضروريًا في كثير من الحالات نظرًا لأن الأجزاء المراد فحصها عادةً ما تكون في حالة توازن مع محيطها. ونظرًا لخصائص الإشعاع فوق الخطي للجسم الأسود ، يُمكن أيضًا استخدام التصوير الحراري النشط لتحسين دقة أنظمة التصوير بما يتجاوز حدّ حيودها ، أو لتحقيق مجهر فائق الدقة . [ 15 ]

المزايا

تُظهر تقنية التصوير الحراري صورة مرئية تُمكّن من مقارنة درجات الحرارة على مساحة واسعة. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] وهي قادرة على رصد الأهداف المتحركة في الوقت الفعلي. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] كما أنها قادرة على اكتشاف التلف، أي المكونات ذات درجات الحرارة المرتفعة، قبل تعطلها. ويمكن استخدامها للقياس أو المراقبة في المناطق التي يصعب الوصول إليها أو الخطرة بالنسبة للطرق الأخرى. وهي طريقة اختبار غير مُتلفة. ويمكن استخدامها للكشف عن العيوب في الأعمدة والأنابيب وغيرها من الأجزاء المعدنية أو البلاستيكية. [ 19 ] ويمكن استخدامها للكشف عن الأجسام في المناطق المظلمة. ولها بعض التطبيقات الطبية، وخاصة في العلاج الطبيعي .

القيود والعيوب

تتميز كاميرات التصوير الحراري عالية الجودة بأسعار مرتفعة (تصل عادةً إلى 3000 دولار أمريكي أو أكثر) نظرًا لتكلفة مصفوفة البكسل الكبيرة (2560×2048 بكسل في أحدث التقنيات [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] )، على الرغم من توفر نماذج أقل تكلفة (بمصفوفات بكسل تتراوح من 40×40 إلى 160×120 بكسل). يؤدي انخفاض عدد البكسلات مقارنةً بالكاميرات التقليدية إلى تقليل جودة الصورة، مما يجعل من الصعب تمييز الأهداف المتقاربة ضمن مجال الرؤية نفسه.

يوجد أيضاً اختلاف في معدل التحديث. قد لا تتجاوز قيمة التحديث في بعض الكاميرات 5-15  هرتز، بينما تصل في كاميرات أخرى (مثل FLIR X8500sc [ 3 ] ) إلى 180  هرتز أو حتى أكثر في وضع عدم ملء الشاشة.

تتوفر أنواع مختلفة من العدسات، بما في ذلك العدسات ذات التركيز الثابت، والعدسات ذات التركيز اليدوي، والعدسات ذات التركيز التلقائي. تدعم معظم الكاميرات الحرارية التكبير الرقمي فقط، وتفتقر إلى إمكانيات التكبير البصري الحقيقي. مع ذلك، توفر بعض الطرازات (مثل FOTRIC P7MiX ) تكبيرًا بصريًا مزدوجًا، يجمع بين عدسات ذات مجالات رؤية مختلفة (مثل 25° و12°، أو 25° و7°).

لا توفر العديد من النماذج قياسات الإشعاع المستخدمة لإنشاء الصورة الناتجة؛ ويؤدي فقدان هذه المعلومات دون معايرة صحيحة للانبعاثية والمسافة ودرجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية إلى أن تكون الصور الناتجة عبارة عن قياسات غير صحيحة لدرجة الحرارة. [ 23 ]

قد يصعب تفسير الصور بدقة عند الاعتماد على أجسام معينة، وتحديداً الأجسام ذات درجات الحرارة غير المنتظمة، على الرغم من أن هذه المشكلة تقل في التصوير الحراري النشط. [ 24 ]

تُنشئ الكاميرات الحرارية صورًا حرارية بناءً على الطاقة الحرارية الإشعاعية التي تستقبلها. [ 25 ] ونظرًا لتأثر مستويات الإشعاع بانبعاثية وانعكاس الإشعاع، مثل ضوء الشمس، من السطح المراد قياسه، فإن ذلك يُسبب أخطاءً في القياسات. [ 26 ]

  • تتميز معظم الكاميرات بدقة قياس درجة الحرارة بنسبة ±2% أو أقل، وهي ليست دقيقة مثل طرق القياس المباشر. [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]
  • تقتصر الطرق والأجهزة على الكشف المباشر عن درجات حرارة السطح.

التطبيقات

صورة حرارية جوية التقطتها طائرة ورقية تكشف عن معالم على/تحت ملعب عشبي.
صور حرارية التقطتها طائرة بدون طيار لمجموعة من الألواح الشمسية في سويسرا
صورة حرارية لليمور ذي الذيل الحلقي

تُستخدم تقنية التصوير الحراري في العديد من التطبيقات، وتُعدّ كاميرات التصوير الحراري أدوات ممتازة لصيانة الأنظمة الكهربائية والميكانيكية في الصناعة والتجارة. فعلى سبيل المثال، يستخدمها رجال الإطفاء للرؤية عبر الدخان ، والعثور على الأشخاص، وتحديد بؤر الحرائق. كما يستخدمها فنيو صيانة خطوط الكهرباء لتحديد الوصلات والأجزاء التي ترتفع درجة حرارتها، وهي علامة واضحة على عطلها، وذلك للقضاء على المخاطر المحتملة. وعندما يصبح العزل الحراري معيبًا، يستطيع فنيو البناء اكتشاف تسربات الحرارة لتحسين كفاءة أنظمة التبريد أو التدفئة.

باستخدام إعدادات الكاميرا المناسبة، يمكن فحص الأنظمة الكهربائية وتحديد المشاكل. كما يسهل تحديد أعطال مصائد البخار في أنظمة التدفئة بالبخار.

في مجال توفير الطاقة، يمكن لكاميرات التصوير الحراري أن ترى درجة حرارة الإشعاع الفعالة لجسم ما بالإضافة إلى ما يشعه هذا الجسم، مما يساعد في تحديد مصادر التسربات الحرارية والمناطق شديدة السخونة.

عند رصده من الفضاء بواسطة تلسكوب WISE باستخدام كاميرا حرارية ، يظهر الكويكب 2010 AB78 بلون أحمر أكثر من نجوم الخلفية، حيث ينبعث معظم ضوئه بأطوال موجية أطول في نطاق الأشعة تحت الحمراء. أما في الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة، فهو خافت للغاية ويصعب رؤيته.

توجد كاميرات الأشعة تحت الحمراء المبردة في تلسكوبات أبحاث علم الفلك الرئيسية ، حتى تلك التي لا تُصنف كتلسكوبات تعمل بالأشعة تحت الحمراء . ومن الأمثلة على ذلك تلسكوب UKIRT ، وتلسكوب سبيتزر الفضائي ، وتلسكوب WISE، وتلسكوب جيمس ويب الفضائي [ 27 ].

بالنسبة للرؤية الليلية للسيارات ، يتم أيضًا تركيب كاميرات التصوير الحراري في بعض السيارات الفاخرة لمساعدة السائق، وأولها سيارة كاديلاك ديفيل موديل 2000 .

في الهواتف الذكية، تم دمج الكاميرا الحرارية لأول مرة في هاتف Cat S60 في عام 2016.

صناعة

في مجالات التصنيع والهندسة والبحث، يمكن استخدام التصوير الحراري من أجل:

في فحص المباني ، يمكن استخدام التصوير الحراري في: [ 29 ]

صحة

يمكن أيضاً رصد بعض الأنشطة الفسيولوجية، ولا سيما الاستجابات مثل الحمى ، لدى البشر والحيوانات الأخرى ذوات الدم الحار باستخدام التصوير الحراري غير التلامسي . ويمكن مقارنة ذلك بالتصوير الحراري التلامسي، كما هو الحال مع موازين الحرارة التقليدية.

تشمل الاستخدامات المتعلقة بالرعاية الصحية ما يلي:

  • التصوير الحراري الوعائي الديناميكي
  • فحص أمراض الأوعية الدموية الطرفية.
  • التصوير الطبي بالأشعة تحت الحمراء
  • التصوير الحراري (الطبي) – فحص طبي للتشخيص
  • فحص تضيق الشريان السباتي (CAS) من خلال الخرائط الحرارية للجلد. [ 32 ]
  • التصوير الحراري الديناميكي النشط (ADT) للتطبيقات الطبية. [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ]
  • اضطرابات الجهاز العصبي العضلي الهيكلي.
  • أمراض الأوعية الدموية الدماغية والوجهية خارج الجمجمة.
  • التعرف على تعابير الوجه. [ 36 ] [ 37 ]
  • تشوهات الغدة الدرقية.
  • حالات أخرى متنوعة من الأورام، والأمراض الأيضية، والالتهابات.

الأمن والدفاع

الكاميرا الحرارية الموجودة على متن مروحية يوروكوبتر EC135 التابعة للشرطة الفيدرالية الألمانية
منظار بندقية حراري AN/PAS-13 مثبت على بندقية AR-15

تُستخدم تقنية التصوير الحراري غالبًا في المراقبة والأمن ومكافحة الحرائق وإنفاذ القانون ومكافحة الإرهاب : [ 38 ]

في أنظمة الأسلحة، يمكن استخدام التصوير الحراري في الكشف عن الأهداف العسكرية والشرطية وتحديدها:

في مجال اختراق أجهزة الكمبيوتر، يُعد الهجوم الحراري أسلوبًا يستغل آثار الحرارة المتبقية بعد التفاعل مع واجهات المستخدم، مثل شاشات اللمس أو لوحات المفاتيح، للكشف عن مدخلات المستخدم. [ 40 ]

تطبيقات أخرى

تشير الحوافر الساخنة إلى أن البقرة مريضة.

مجالات أخرى تُستخدم فيها هذه التقنيات:

المعايير

الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM)
  • ASTM C1060، الممارسة القياسية للفحص الحراري لتركيبات العزل في تجاويف غلاف المباني ذات الهياكل الإطارية
  • ASTM C1153، الممارسة القياسية لتحديد موقع العزل الرطب في أنظمة التسقيف باستخدام التصوير بالأشعة تحت الحمراء
  • طريقة الاختبار القياسية ATSM D4788 للكشف عن انفصال الطبقات في أسطح الجسور باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء
  • ASTM E1186، الممارسات القياسية للكشف عن مواقع تسرب الهواء في أغلفة المباني وأنظمة حاجز الهواء
  • ASTM E1934، الدليل القياسي لفحص المعدات الكهربائية والميكانيكية باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء
المنظمة الدولية للتوحيد القياسي (ISO)
  • ISO 6781، العزل الحراري - الكشف النوعي عن العيوب الحرارية في أغلفة المباني - طريقة الأشعة تحت الحمراء
  • ISO 18434-1، مراقبة حالة الآلات وتشخيصها - التصوير الحراري - الجزء 1: الإجراءات العامة
  • المواصفة القياسية الدولية ISO 18436-7، مراقبة حالة الآلات وتشخيص أعطالها - متطلبات تأهيل وتقييم الأفراد - الجزء 7: التصوير الحراري

أنظمة

تُعتبر الكاميرات الحرارية المتطورة في كثير من الأحيان معدات عسكرية ذات استخدام مزدوج ، ويخضع تصديرها لقيود، لا سيما إذا كانت دقتها 640×480 أو أعلى، ما لم يكن معدل تحديثها 9  هرتز أو أقل. ويخضع تصدير كاميرات حرارية محددة من الولايات المتحدة الأمريكية للوائح الاتجار الدولي بالأسلحة .

في علم الأحياء

التصوير الحراري، بحسب التعريف الدقيق، هو قياس باستخدام جهاز، لكن بعض الكائنات الحية تمتلك أعضاءً طبيعية تعمل كبديلٍ لأجهزة قياس الإشعاع الحراري ، وبالتالي تمتلك نوعًا بدائيًا من القدرة على التصوير الحراري. يُطلق على هذه القدرة اسم الإحساس الحراري . ومن أشهر الأمثلة على ذلك استشعار الأشعة تحت الحمراء لدى الثعابين .

تاريخ

اكتشاف وبحث الأشعة تحت الحمراء

اكتُشفت الأشعة تحت الحمراء عام 1800 على يد السير ويليام هيرشل كشكل من أشكال الإشعاع يقع خارج نطاق الضوء الأحمر. [ 46 ] استُخدمت هذه "الأشعة تحت الحمراء" (كلمة "أشعة تحت الحمراء" هي البادئة اللاتينية التي تعني "أسفل") بشكل أساسي في القياسات الحرارية. [ 47 ] هناك أربعة قوانين أساسية للإشعاع تحت الأحمر: قانون كيرشوف للإشعاع الحراري ، وقانون ستيفان-بولتزمان ، وقانون بلانك ، وقانون إزاحة فين . ركز تطوير أجهزة الكشف بشكل أساسي على استخدام موازين الحرارة ومقاييس الإشعاع الحراري حتى الحرب العالمية الأولى . حدثت نقلة نوعية في تطوير أجهزة الكشف عام 1829، عندما ابتكر ليوبولدو نوبيلي ، مستفيدًا من تأثير سيبك ، أول مزدوجة حرارية معروفة ، مُصنِّعًا بذلك مقياس حرارة مُحسَّنًا، وهو عبارة عن مكدس حراري بدائي . وصف نوبيلي هذا الجهاز لماسيدونيو ميلوني ، فعملا معًا في البداية على تطوير جهاز مُحسَّن بشكل كبير. بعد ذلك، عمل ميلوني بمفرده، فابتكر في عام 1833 جهازًا ( مكدس حراري متعدد العناصر ) قادرًا على رصد شخص على بُعد 10 أمتار. [ 48 ] وكانت الخطوة المهمة التالية في تطوير أجهزة الكشف هي البولومتر، الذي اخترعه صموئيل بيربونت لانغلي عام 1880. [ 49 ] وواصل لانغلي ومساعده تشارلز غريلي أبوت إدخال تحسينات على هذا الجهاز. وبحلول عام 1901، أصبح قادرًا على رصد الإشعاع المنبعث من بقرة على بُعد 400 متر، وكان حساسًا لاختلافات درجة الحرارة التي تصل إلى جزء من مئة ألف (0.00001 درجة مئوية) من الدرجة المئوية. [ 50 ] [ 51 ] وفي عام 1965، بيعت أول كاميرا تصوير حراري تجارية لفحص خطوط نقل الطاقة ذات الجهد العالي.

ربما كان أول تطبيق لتقنية الأشعة تحت الحمراء في القطاع المدني جهازًا لكشف وجود الجبال الجليدية والسفن البخارية باستخدام مرآة ومزدوجة حرارية، وقد حصل على براءة اختراع عام 1913. [ 52 ] وسرعان ما تفوق عليه أول كاشف دقيق للجبال الجليدية يعمل بالأشعة تحت الحمراء، والذي لم يستخدم المزدوجات الحرارية، وحصل آر دي باركر على براءة اختراعه عام 1914. [ 53 ] تبع ذلك اقتراح جي إيه باركر استخدام نظام الأشعة تحت الحمراء لكشف حرائق الغابات عام 1934. [ 54 ] لم تُطبَّق هذه التقنية على نطاق صناعي واسع إلا بعد استخدامها لتحليل تجانس التسخين في شرائح الصلب الساخنة عام 1935. [ 55 ]

أول كاميرا تصوير حراري

في عام 1929، اخترع الفيزيائي المجري كالمان تيهاني كاميرا تلفزيونية إلكترونية حساسة للأشعة تحت الحمراء (للرؤية الليلية) للدفاع الجوي في بريطانيا. [ 56 ] أما أول كاميرا تصوير حراري أمريكية فقد طُوّرت فكانت ماسحًا خطيًا يعمل بالأشعة تحت الحمراء. وقد صُممت هذه الكاميرا من قِبل الجيش الأمريكي وشركة تكساس إنسترومنتس عام 1947 [ 57 ] ، وكانت تستغرق ساعة واحدة لإنتاج صورة واحدة. وبينما دُرست عدة طرق لتحسين سرعة ودقة هذه التقنية، كان أحد أهم العوامل هو مسح الصورة، وهو ما تمكنت شركة AGA من تسويقه باستخدام موصل ضوئي مُبرّد. [ 58 ]

كان نظام المسح الخطي بالأشعة تحت الحمراء البريطاني الأول هو " البطة الصفراء" (Yellow Duckling) في منتصف خمسينيات القرن العشرين. [ 59 ] استخدم هذا النظام مرآة وكاشفًا يدوران باستمرار، مع مسح محوري (Y) بفعل حركة الطائرة الحاملة. ورغم عدم نجاحه في التطبيق المقصود منه وهو تتبع الغواصات عن طريق كشف آثارها، فقد طُبِّق على المراقبة البرية وأصبح أساسًا للمسح الخطي بالأشعة تحت الحمراء في المجال العسكري.

تطور هذا العمل لاحقًا في المؤسسة الملكية للإشارات والرادار في المملكة المتحدة، حيث اكتُشف أن تيلوريد الزئبق والكادميوم موصل ضوئي يتطلب تبريدًا أقل بكثير. كما طورت شركة هانيويل في الولايات المتحدة مصفوفات من الكواشف التي يمكن تبريدها عند درجة حرارة منخفضة، ولكنها كانت تعتمد على المسح الميكانيكي. كانت لهذه الطريقة عدة عيوب يمكن التغلب عليها باستخدام نظام مسح إلكتروني. في عام 1969، حصل مايكل فرانسيس تومبست، من شركة إنجلش إلكتريك فالف في المملكة المتحدة، على براءة اختراع لكاميرا تعمل بتقنية المسح الكهروحراري، والتي حققت أداءً عاليًا بعد عدة إنجازات أخرى خلال سبعينيات القرن العشرين. [ 60 ] كما اقترح تومبست فكرة مصفوفات التصوير الحراري ذات الحالة الصلبة، والتي أدت في النهاية إلى أجهزة التصوير الحديثة الهجينة أحادية البلورة. [ 58 ]

باستخدام أنابيب كاميرات الفيديو ، مثل أنابيب الفيديوكون، مع مادة كهروحرارية مثل كبريتات ثلاثي الغليسين (TGS) كأهداف لها، يصبح من الممكن الحصول على فيديوكون حساس لجزء واسع من طيف الأشعة تحت الحمراء [ 61 ] . كانت هذه التقنية بمثابة مقدمة لتقنية الميكروبولومتر الحديثة، وتُستخدم بشكل أساسي في كاميرات التصوير الحراري المستخدمة في مكافحة الحرائق. [ 62 ]

أجهزة استشعار ذكية

كان أحد المجالات الأساسية لتطوير أنظمة الأمن هو القدرة على تقييم الإشارات بذكاء، بالإضافة إلى الإنذار بوجود تهديد. وبتشجيع من مبادرة الدفاع الاستراتيجي الأمريكية ، بدأت "المستشعرات الذكية" بالظهور. وهي مستشعرات قادرة على دمج الاستشعار، واستخلاص الإشارات، ومعالجتها، وفهمها. [ 63 ] يوجد نوعان رئيسيان من المستشعرات الذكية. الأول، يشبه ما يُسمى " شريحة الرؤية " عند استخدامه في نطاق الضوء المرئي، ويسمح بالمعالجة المسبقة باستخدام تقنيات الاستشعار الذكية بفضل التطور المتزايد للدوائر المتكاملة الدقيقة. [ 64 ] أما التقنية الأخرى فهي أكثر توجهاً نحو استخدامات محددة، وتُحقق هدفها في المعالجة المسبقة من خلال تصميمها وبنيتها. [ 65 ]

مع اقتراب نهاية التسعينيات، اتجه استخدام الأشعة تحت الحمراء نحو التطبيقات المدنية. وشهدت تكاليف المصفوفات غير المبردة انخفاضًا كبيرًا، ما أدى، إلى جانب الزيادة الملحوظة في التطورات، إلى ظهور سوق مزدوجة الاستخدام تشمل التطبيقات المدنية والعسكرية على حد سواء. [ 66 ] وتشمل هذه الاستخدامات التحكم البيئي، وتحليل المباني/الفنون، والتشخيص الطبي الوظيفي، وأنظمة توجيه السيارات وتجنب الاصطدام . [ 67 ] [ 68 ] [ 69 ] [ 70 ] [ 71 ] [ 72 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "فحص سرطان الثدي: التصوير الحراري ليس بديلاً عن التصوير الشعاعي للثدي" . fda.gov . إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. 27 أكتوبر 2017. مؤرشف من الأصل في 23 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه في 23 يونيو 2018 .
  2. ↑ «تساعد كاميرات FLIR بالأشعة تحت الحمراء في الكشف عن انتشار إنفلونزا الخنازير وغيرها من الأمراض الفيروسية» . applegate.co.uk . 29 أبريل 2009. مؤرشف من الأصل في 29 فبراير 2012. تم الاطلاع عليه في 18 يونيو 2013 .
  3. 1 2 مواصفات كاميرا التصوير الحراري FLIR x8500sc. مؤرشفة بتاريخ 10 يوليو 2019 في أرشيف الإنترنت . تم الاطلاع عليها بتاريخ 10 يوليو 2019.
  4. ↑ "تقنية الأشعة تحت الحمراء" . thermalscope.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أكتوبر 2014 .
  5. ↑ هابكي ب (19 يناير 2012). نظرية مطيافية الانعكاس والانبعاث . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 416. ISBN  978-0-521-88349-8.
  6. ↑ كاميرا حرارية تجيب على سؤال قديم. مؤرشف بتاريخ 8 أكتوبر 2014 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) بقلم فريزر ماكدونالد، 4 أكتوبر 2014، هوت ستاف
  7. ↑ "تقنية الأشعة تحت الحمراء" . thermalscope.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 8 نوفمبر 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 نوفمبر 2014 .
  8. ↑ "أجهزة الكشف عن الحرارة" . spie.org .
  9. ↑ "داربا تُطوّر كاميرات شخصية تعمل بالأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة لتزويد الجنود برؤية حرارية" . gizmag.com . ١٩ أبريل ٢٠١٣. مؤرشف من الأصل في ٢٤ سبتمبر ٢٠١٥. تم الاطلاع عليه في ٢٠ يوليو ٢٠٢٤ .
  10. ↑ "كاشف حراري بعنصر وطريقة حساسة حرارياً مرتبة ترتيباً تفضيلياً - شركة رايثيون" . freepatentsonline.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 نوفمبر 2023. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 يوليو 2024 .
  11. ↑ بوريف، ف. أ.، وبوريف، ج. ف. (2004). "التحديد التجريبي لنطاق درجة حرارة مقياس حرارة التلفزيون". مجلة التكنولوجيا البصرية . 71 (1): 70-71 . Bibcode : 2004JOptT..71...62P . doi : 10.1364/JOT.71.000062 .
  12. ↑ كيم، دينيس ك.؛ سندرلاند، بيتر ب. (2019). "قياس حرارة جمر النار باستخدام كاميرا ملونة (2019)" . مجلة السلامة من الحرائق . 106 : 88-93 . doi : 10.1016/j.firesaf.2019.04.006 . S2CID 145942969 . 
  13. ↑ مالداغ إكس بي، جونز تي إس، كابلان إتش، مارينيتي إس، بريستاي إم (2001). "أساسيات الاختبارات بالأشعة تحت الحمراء والحرارية". في مالداغ كيه، مور بي أو (محرران). دليل الاختبارات غير المدمرة، الاختبارات بالأشعة تحت الحمراء والحرارية . المجلد 3 ( الطبعة الثالثة). كولومبوس، أوهايو : مطبعة الجمعية الأمريكية للاختبارات غير المدمرة.  
  14. ↑ بودزير، هيلموت؛ جيرلاخ، جيرالد (2018)، "التصوير الحراري النشط" ، في إيدا، ناثان؛ ميندورف، نوربرت (محرران)، دليل التقييم المتقدم غير المدمر ، تشام: دار نشر سبرينغر الدولية، ص 1-19 ، doi : 10.1007/978-3-319-30050-4_13-1 ، ISBN  978-3-319-30050-4تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 نوفمبر 2024
  15. ↑ غراسياني، جي، وأمبلارد، إف (ديسمبر 2019). "الدقة الفائقة التي توفرها الخطية الفائقة القوية لإشعاع الجسم الأسود" . نيتشر كوميونيكيشنز . 10 (1) 5761. Bibcode : 2019NatCo..10.5761G . doi : 10.1038/s41467-019-13780-4 . PMC 6917796. PMID 31848354 .  
  16. ١ ٢ ٣ كوستيلو جيه تي، ماكينيرني سي دي، بليكلي سي إم، سيلف جيه، دونيلي إيه إي (٢٠١٢-٠٢-٠١). "استخدام التصوير الحراري في تقييم درجة حرارة الجلد بعد العلاج بالتبريد: مراجعة" (ملف PDF) . مجلة علم الأحياء الحراري . ٣٧ (٢): ١٠٣-١١٠ . رمز Bibcode : 2012JTBio..37..103C . doi : 10.1016/j.jtherbio.2011.11.008 . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ ٢٠٢٤-١٠-٠٦ . تم الاسترجاع بتاريخ ٢٠١٩-١٢-١١ .
  17. 1 2 3 باخ إيه جيه، ستيوارت آي بي، مينيت جي إم، كوستيلو جيه تي (سبتمبر 2015). "هل تؤثر التقنية المستخدمة في تقييم درجة حرارة الجلد على النتائج؟ مراجعة منهجية" ( ملف PDF) . القياسات الفيزيولوجية . 36 (9): R27-51. Bibcode : 2015PhyM...36R..27B . doi : 10.1088/0967-3334/36/9/r27 . PMID 26261099. S2CID 23259170 .  
  18. 1 2 3 باخ إيه جيه، ستيوارت آي بي، ديشر إيه إي، كوستيلو جيه تي (2015-02-06). "مقارنة بين الأجهزة الموصلة وأجهزة الأشعة تحت الحمراء لقياس متوسط ​​درجة حرارة الجلد في حالة الراحة، وأثناء التمرين في الحرارة، وفترة التعافي" . PLOS ONE . 10 (2) e0117907. Bibcode : 2015PLoSO..1017907B . doi : 10.1371/journal.pone.0117907 . PMC 4319934. PMID 25659140 .  
  19. ↑ استخدام التصوير الحراري للكشف عن فئة من عيوب البناء الكامنة . Globalspec.com. تاريخ الاطلاع: 18 يونيو 2013.
  20. ↑ شكيدي، ليور؛ أرمون، إران؛ أفنون، إران؛ بن آري، نمرود؛ برومر، مايا؛ جاكوبسون، كلاوديو؛ كليبستين، فيليب سي.؛ لوري، يائير؛ ماجن، أوسنات؛ ميلغروم، بيني؛ روزنستوك، تامي؛ شيلوه، نيف؛ شتريشمان، إيتاي (12 أبريل 2021). "كاشف الأشعة تحت الحمراء متوسطة الموجة الساخنة بمسافة 5 ميكرومتر" . في: فولوب، غابور ف.؛ كيماتا، ماسافومي؛ تشنغ، لوسي؛ أندريسن، بيورن ف.؛ ميلر، جون ليستر (محررون). تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء وتطبيقاتها XLVII . المجلد 11741. SPIE. ص 25. Bibcode : 2021SPIE11741E..0WS . doi : 10.1117/12.2585374 . رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN)   978-1-5106-4319-2.
  21. ↑ "كاميرا الأشعة تحت الحمراء من سلسلة ImageIR 12300 | إنفراتيك" . www.infratec-infrared.com . تاريخ الوصول: 22 أكتوبر 2025 .
  22. ↑ "كرين (5 ميجابكسل / 5 ميكرومتر) - SCD.USA - أجهزة أشباه الموصلات" . SCD.USA - أجهزة أشباه الموصلات . مؤرشف من الأصل بتاريخ 24-05-2025 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-10-2025 .
  23. ↑ ف. كولبير، "نظرة متعمقة: تحويل تنسيقات ملفات الصور الخاصة التي تم إنشاؤها داخل كاميرات الأشعة تحت الحمراء لتحسين استخدامها في الأرشفة" ، جمعية المصورين الحراريين المحترفين
  24. ↑ نظرية وتطبيقات درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. مؤرشف بتاريخ 6 أكتوبر 2024 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). Omega.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يونيو 2013.
  25. ↑ "دليل المسح بالأشعة تحت الحمراء" (ملف PDF) . نهاثا . NETA . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22 يونيو 2019 .
  26. ↑ قياس الانبعاثية في الوقت الحقيقي لقياس درجة الحرارة بالأشعة تحت الحمراء. مؤرشف بتاريخ 25-09-2009 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). Pyrometer.com. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-06-2013.
  27. ↑ "وكالة ناسا تُجهّز تلسكوب جيمس ويب الفضائي للإطلاق في ديسمبر" . ناسا . 8 سبتمبر 2021. مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2024. تم الاطلاع عليه في 17 أكتوبر 2021 .
  28. ↑ غاياردو-سافيدرا، سارة؛ هيرنانديز-كاليخو، لويس؛ دوكي-بيريز، أوسكار (2018-10-01). "مراجعة تقنية للأجهزة المستخدمة في الفحص الحراري الجوي لمحطات الطاقة الشمسية الكهروضوئية". مجلة مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 93 : 566-579 . Bibcode : 2018RSERv..93..566G . doi : 10.1016/j.rser.2018.05.027 . ISSN 1364-0321 . S2CID 115195654 .  
  29. ↑ عمليات فحص المباني بالأشعة تحت الحمراء - موارد لعمليات الفحص الكهربائي والميكانيكي والسكني والتجاري بالأشعة تحت الحمراء/الحرارية . مؤرشف بتاريخ 6 أغسطس 2018 في أرشيف الإنترنت . Infrared-buildinginspections.com (4 سبتمبر 2008). تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يونيو 2013.
  30. ↑ كيليلي أ، فوكايدس ب أ، كريستو ب، كالوغيرو س أ (2014). "تطبيقات التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لتشخيص المباني: مراجعة". الطاقة التطبيقية . 134 : 531-549 . Bibcode : 2014ApEn..134..531K . doi : 10.1016/j.apenergy.2014.08.005 .
  31. ↑ "التصوير الحراري يُبرز هدر الطاقة في وستمنستر" . استطلاعات IRT. ١٩ فبراير ٢٠١٣. مؤرشف من الأصل في ٨ أكتوبر ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه في ١٥ مارس ٢٠١٣ .
  32. ↑ ساكسينا، أ؛ نغ، إي واي كيه؛ ليم، إس تي (أكتوبر 2019). "التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء كطريقة فحص محتملة لتضيق الشريان السباتي". الحوسبة في علم الأحياء والطب . 113 103419. doi : 10.1016/j.compbiomed.2019.103419 . PMID 31493579. S2CID 202003120 .  
  33. ↑ ساكسينا، أشيش؛ رامان، فيغنيش؛ نغ، إي واي كي (2 أكتوبر 2019). "دراسة حول طرق استخلاص صور عالية التباين في التصوير الحراري الديناميكي النشط". مجلة التصوير الحراري الكمي بالأشعة تحت الحمراء . 16 ( 3-4 ): 243-259 . doi : 10.1080/17686733.2019.1586376 . hdl : 10356/144497 . S2CID 141334526 . 
  34. ↑ ساكسينا، أ؛ نغ، إي واي كيه؛ ليم، إس تي (مايو 2020). "التصوير الحراري الديناميكي النشط للكشف عن وجود تضيق في الشريان السباتي". الحوسبة في علم الأحياء والطب . 120 103718. doi : 10.1016/j.compbiomed.2020.103718 . PMID 32250851. S2CID 215408087 .  
  35. ↑ ساكسينا، أشيش؛ نغ، إي واي كي؛ رامان، فيغنيش؛ شريف الدين بن محمد هاملي، محمد؛ موديرهاك، ماتيوس؛ كولاكز، سيمون؛ جانكاو، جيرزي (ديسمبر 2019). "معايير كمية قائمة على التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء للتنبؤ بخطر نخر سديلة استئصال سرطان الثدي بعد الجراحة". فيزياء وتكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء . 103 103063. Bibcode : 2019InPhT.10303063S . doi : 10.1016/j.infrared.2019.103063 . S2CID 209285015 . 
  36. ↑ إيوانو، ستيفانوس؛ غاليسي، فيتوريو؛ ميرلا، أركانجيلو (أكتوبر 2014). "التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء في علم النفس الفيزيولوجي: الإمكانيات والحدود" . علم النفس الفيزيولوجي . 51 (10): 951-963 . doi : 10.1111/psyp.12243 . ISSN 0048-5772 . PMC 4286005. PMID 24961292 .   
  37. ^ كوسونوجوف، فلاديمير؛ دي زورزي، لوكاس؛ أونوريه، جاك. مارتينيز فيلاسكيز، إدواردو س.؛ ناندرينو، جان لويس؛ مارتينيز سيلفا، خوسيه م.؛ سيكويرا ، هنريكي (2017/09/18). أورجيسي، كوزيمو (محرر). "التغيرات الحرارية للوجه: علامة جديدة للإثارة العاطفية" . بلوس واحد . 12 (9) هـ0183592. بيب كود : 2017PLoSO..1283592K . دوى : 10.1371/journal.pone.0183592 . ردمك 1932-6203 . بمك 5603162 . بميد 28922392 .   
  38. ↑ "نظرة عامة على تطبيقات التصوير الحراري" . بولارد. مؤرشف من الأصل في 16 سبتمبر 2008. تم الاطلاع عليه في 15 مارس 2013 .
  39. ↑ غاسزاك أ، بريكون تي بي، هان ج (2011). "الكشف الفوري عن الأشخاص والمركبات من صور الطائرات بدون طيار". في: رونينغ ج ، كاساسينت دي بي، هول إي إل (محررون). الروبوتات الذكية ورؤية الحاسوب XXVIII: الخوارزميات والتقنيات . وقائع SPIE. المجلد 7878. الصفحات 78780B. Bibcode : 2011SPIE.7878E..0BG . CiteSeerX 10.1.1.188.4657 . doi : 10.1117/12.876663 . hdl : 1826/7589 . S2CID 18710932 .    
  40. ↑ لي، دو؛ تشانغ، شياو بينغ؛ هو، منغ هان؛ تشاي، غوانغ تاو؛ يانغ، شياو كانغ (2019). "اختراق كلمات المرور المادية عبر تحليل التسلسل الحراري". معاملات IEEE في الطب الشرعي وأمن المعلومات . 14 (5): 1142-1154 . Bibcode : 2019ITIF...14.1142L . doi : 10.1109/TIFS.2018.2868219 . ISSN 1556-6013 . 
  41. ↑ سوروكو م، موريل م.س. (2016). التصوير الحراري للخيول في الممارسة العملية . والينغفورد - بوسطن: CABI. ISBN 978-1-78064-787-6. إل سي سي إن 2016935227 . 
  42. ↑ مورغان هيوز؛ بول هوبوود؛ ماتيلدا دولان؛ بن دولان (4 أكتوبر 2022). "تطبيقات التصوير الحراري في مسوحات الطيور: أمثلة من الميدان". ترقيم الطيور والهجرة : 1-4 . doi : 10.1080/03078698.2022.2123026 . ISSN 0307-8698 . Wikidata Q114456608 .  
  43. ↑ بينغيرا، ب.، بريكون، ت. ف.، بيشوف، هـ. (2012). "حول مطابقة الصور المجسمة عبر الأطياف باستخدام ميزات التدرج الكثيف". وقائع المؤتمر البريطاني لرؤية الآلة 2012. مطبعة BMVA. ص 103.1 – 103.12 . doi : 10.5244/C.26.103 . ISBN  978-1-901725-46-9.
  44. ↑ صور حرارية في نظام مراقبة البراكين النشطة - مشروع TIIMNet فيزوف وسولفاتارا، المعهد الوطني للجيوفيزياء وعلم البراكين، نابولي، إيطاليا. رابط قديم مؤرشف بتاريخ 10 يوليو 2012 على archive.today . Ipf.ov.ingv.it. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 يونيو 2013.
  45. ↑ "جهاز العد الإلكتروني الأوتوماتيكي للبذور DC-3 للبذور والجسيمات الطبية" . جيمستون. مؤرشف من الأصل بتاريخ 6 أكتوبر 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2021 .
  46. ↑ تشيلتون، ألكسندر (2013-10-07). "مبدأ عمل أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء وتطبيقاتها الرئيسية" . AZoSensors . مؤرشف من الأصل في 2020-07-11 . تم الاطلاع عليه في 2020-07-11 .
  47. ↑ W. Herschel, 1 "تجارب على انكسار الأشعة المرئية للشمس" ، المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية في لندن، المجلد 90، الصفحات 284-292، 1800.
  48. ^ بار، إس (1962). رواد الأشعة تحت الحمراء - II . ماسيدونيو ميلوني. فيزياء الأشعة تحت الحمراء، 2 (2)، 67-74.
  49. ↑ لانغلي، إس بي (1880). "مقياس الحرارة" . وقائع الجمعية الأمريكية للمقاييس . 2 : 184-190 . مؤرشف من الأصل في 14 أبريل 2023. تم الاسترجاع في 20 يوليو 2024 .
  50. ↑ بار، إي إس (1962). رواد الأشعة تحت الحمراء - الجزء الثالث . صموئيل بيربونت لانغلي. فيزياء الأشعة تحت الحمراء، 3، 195-206.
  51. ↑ "صموئيل بيربونت لانغلي" . earthobservatory.nasa.gov . 2000-05-03. مؤرشف من الأصل في 2023-06-01 . تم الاطلاع عليه في 2021-05-12 .
  52. ↑ L. Bellingham، "وسائل للكشف عن وجود الجبال الجليدية والسفن البخارية وغيرها من الأجسام الباردة أو الساخنة على مسافة بعيدة"، براءة اختراع أمريكية رقم 1,158,967.
  53. ↑ باركر (RD) - ميزان حراري أو مقياس إشعاع. براءة اختراع أمريكية رقم 1,099,199. مؤرشفة بتاريخ 6 أكتوبر 2024 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) بتاريخ 9 يونيو 1914.
  54. ↑ باركر (جورجيا) – جهاز للكشف عن حرائق الغابات. براءة اختراع أمريكية رقم 1,958,702، 22 مايو 1934
  55. ↑ نيكولز (جي تي) - قياس درجة الحرارة. براءة اختراع أمريكية رقم 2,008,793، 23 يوليو 1935
  56. ↑ نوتون، راسل (10 أغسطس 2004). "كالمان تيهاني (1897-1947)" . جامعة موناش. مؤرشف من الأصل في 24 أكتوبر 2003. تم الاطلاع عليه في 15 مارس 2013 .
  57. ↑ "شركة تكساس إنسترومنتس - إنتاج أول وحدات FLIR عام 1966" . ti.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2024-10-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2024-07-20 .
  58. 1 2 كروز، بول دبليو؛ سكاترود، ديفيد ديل (1997). مصفوفات وأنظمة التصوير بالأشعة تحت الحمراء غير المبردة . سان دييغو: أكاديميك برس. ISBN 978-0-08-086444-0. OCLC 646756485 . 
  59. ↑ جيبسون، كريس (2015). نشأة نمرود . منشورات هيكوكي. الصفحات 25-26 . ISBN  978-1-902109-47-3.
  60. ↑ "مايكل ف. تومبست، مدير العلاج" . uspto.gov . 7 فبراير 2023. مؤرشف من الأصل في 6 أكتوبر 2024. تم الاطلاع عليه في 20 يوليو 2024 .
  61. ↑ غوس، أ. ج.؛ نيكسون، ر. د.؛ واتون، ر.؛ وريثال، و. م. (1985). "التقدم في تلفزيون الأشعة تحت الحمراء باستخدام جهاز الفيديوكون الكهروحراري". في موليكون، ريتشارد أ.؛ سبيرو، إيرفينغ ج. (محرران). تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء X. وقائع SPIE. المجلد 510. ص 154. Bibcode : 1985SPIE..510..154G . doi : 10.1117/12.945018 . S2CID 111164581 .   
  62. ↑ "كاميرات Heritage TICs EEV P4428 وP4430" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 23 يوليو 2021. تم الاطلاع عليها بتاريخ 20 يوليو 2024 .
  63. ↑ كورسي، سي. (1995-07-01). "المستشعرات الذكية". تقنيات الأنظمة الدقيقة . 1 (3): 149-154 . رمز Bibcode : 1995MiTec...1..149C . doi : 10.1007/BF01294808 . ISSN 1432-1858 . S2CID 86519711 .  
  64. ↑ مويني، علي رضا (مارس 1997). "رقائق الرؤية أو رؤية السيليكون" . مركز التقنيات والأنظمة المتكاملة عالية الأداء .
  65. ↑ براءة الاختراع الوطنية رقم 47722◦/80.
  66. ↑ أ. روغالسكي، "كاشفات الأشعة تحت الحمراء: اتجاهات الحالة"، التقدم في الإلكترونيات الكمومية، المجلد 27، الصفحات 59-210، 2003.
  67. ↑ كورسي، كارلو (2010). "أبرز المحطات التاريخية والاتجاهات المستقبلية لأجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء". مجلة البصريات الحديثة . 57 (18): 1663-1686 . Bibcode : 2010JMOp...57.1663C . doi : 10.1080/09500341003693011 . S2CID 119918260 . 
  68. ↑ سي كورسي، "Rivelatori IR: stato dell'arte e Trends di sviluppo futuro،" Atti della Fondazione Giorgio Ronchi، المجلد. السادس والأربعون، رقم 5، الصفحات من 801 إلى 810، 1991.
  69. ↑ LJ Kozlowski و WF Kosonocky، "مصفوفات كاشف الأشعة تحت الحمراء"، في كتيب البصريات، M. Bass، محرر، الفصل 23، Williams، WLWolfe، و McGraw-Hill، 1995.
  70. ↑ C. Corsi, "الاتجاهات المستقبلية والتطور المتقدم في أجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء"، في وقائع المؤتمر المشترك الثاني IRIS-NATO، لندن، المملكة المتحدة، يونيو 1996.
  71. ↑ م. رازغي، "الوضع الحالي والاتجاهات المستقبلية لأجهزة الكشف بالأشعة تحت الحمراء"، مراجعة الإلكترونيات الضوئية، المجلد 6، العدد 3، الصفحات 155-194، 1998.
  72. ↑ كورسي، كارلو. "الأشعة تحت الحمراء: تقنية رئيسية لأنظمة الأمن." التقدم في التقنيات البصرية 2012 (2012): 1-15.
  • أنبوب الأشعة تحت الحمراء ، عروض توضيحية لعلوم التصوير بالأشعة تحت الحمراء
  • كومبكس ، بعض استخدامات الصور الحرارية في الإلكترونيات
  • صور حرارية ، صور بالأشعة تحت الحمراء
  • التصوير الحراري غير المبرد يعمل على مدار الساعة بقلم لورانس مايز