Ứng dụng của Camera hồng ngoại
1. Giới thiệu Camera hồng ngoại
Camera hồng ngoại (infrared camera – IR camera) là thiết bị tạo ảnh từ tia hồng ngoại. Khác với camera thường hoạt động ở dải ánh
sáng nhìn thấy (bước sóng trong khoảng 450-750 nm), camera hồng ngoại hoạt động ở dải tia hồng ngoại (bước sóng từ 750 –
10
6
nm).
Hiện nay có 2 loại camera cùng được gọi là camera giá rẻ hồng ngoại nhưng có nguyên lý và cấu tạo khác nhau.
- Một loại sử dụng các cảm biến CCD và CMOS như camera thông thường. nhưng có gắn thêm đèn LED hồng ngoại (bước sóng
khoảng 900 nm). Camera loại này còn được gọi là Day/Night Camera. Do các cảm biến CCD và CMOS vẫn nhạy với dải tia hồng ngoại
bước sóng ngắn (bước sóng từ 700 – 5500 nm), nên ở môi trường tối, các đèn LED được bật để chiếu sáng. Trong bài viết sẽ gọi loại
camera này là Day/Night camera.
Camera Day/Night

- Một loại camera hồng ngoại (infrared camera) khác còn được gọi là camera ảnh nhiệt (thermographic camera) hoặc camera nhiệt sử
dụng cảm biến hồng ngoại. camera quan sát giá rẻ này hoạt động trong dải sóng có bước sóng từ 9000-14000 nm (9-14 um). Ở
đây ta tập trung nói về loại camera này và sử dụng tên gọi camera nhiệt.
Hình 1. Camera nhiệtvà Ảnh chụp bằng camera nhiệt
Camera nhiệt có hai loại chính là: cảm biến được làm lạnh và một loại có cảm biến không được làm lạnh.
- Với loại camera có cảm biến được làm lạnh, nhiệt độ làm lạnh trong khoảng 4
0
K đến dưới nhiệt độ phòng (hầu hết camera loại này
hiện nay hoạt động trong khoảng 60 – 100
0
K). Đặc điểm của loại này là cho ảnh có chất lượng cao hơn nhiều loại không làm lạnh.
Nhược điểm của camera này là có giá thành cao và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn (cho hệ thống làm lành), và tốn thời gian làm lạnh.
Tuy nhiên do có độ nhạy cao, camera loại này lại cho phép lắp thêm ống kính có tiêu cự lớn (F-number lớn), tức là giảm kích cỡ và
giá thành của ống kính lắp thêm, từ đó cho phép quan sát với khoảng cách xa.
- Với loại camera không làm lạnh, cảm biến ổn định và làm việc ở nhiệt độ môi trường. Điều này cho phép camera loại này nhỏ hơn
và rẻ hơn tuy nhiên độ phân dải và chất lượng ảnh lại thấp hơn.
2. Công dụng của

Trong việc quản lý các sự kiện, đám đông
- Quân sự – Đây là lĩnh vực mà camera hồng ngoại được sử
dụng đầu tiên. Mục đích để phát hiện tấn công hay truy tìm
mục tiêu.
Trong đo nhiệt độ
: Camera hồng ngoại được sử dụng để
giám sát các quá trình sản xuất, sử dụng trong các hệ thống
tự động hóa. Ngày nay, việc đo nhiệt độ từ xa ngày càng
phát triển và được ưa chuộng. Thông thường các cảm biến
hồng ngoại được sử dụng, tuy nhiên dùng cảm biến chỉ cho
phép đo tại một số điểm. Khi cần có một cái nhìn tổng quát
hệ về nhiệt độ của hệ thống thì camera nhiệt là lực chọn tất yếu.

Trong lĩnh vực kiểm tra phát hiện
:
- Theo dõi phát hiện du khách có bệnh: như phát hiện du khách bị cúm ở các sân bay, cửa khẩu.
- Bảo trì thiết bị cơ khí và điện trước khi xảy ra hỏng hóc
Quá nhiệt là hiện tượng có thể xảy ra ở tất cả các thiết bị điện từ máy phát, biến áp, đầu
nối, cách điện, các loại khí cụ điện đóng cắt... Các lỗi này là do quá dòng, quá áp, han rĩ,
bụi bẩn, lắp đặt sai... có thể được sửa chữa, bao trì dễ dàng, nhưng nếu để lâu sẽ làm
hỏng thiết bị có thể gây hỏng cho toàn hệ thống. Ảnh nhiệt cho phép nhìn, phát hiện các
bộ phận quá nhiệt dễ dàng, từ đó có thể bảo trì kịp thời.
(Đây là ảnh nhiệt của một thiết bị bị lỗi)

Các thiết bị cơ khí như động cơ điện, động cơ đốt trong, hộp số, băng chuyền khi hoạt
động sẽ sinh ra nhiệt do ma sát giữa các bộ phận. Ma sát sinh ra sẽ lớn khi hệ thống bị
kẹt, lỗi, đồng thời ma sát lớn sẽ làm giảm tuổi thọ của thiết bị. Camera hồng ngoại cho
tìm ra vị trí có ma sát lớn, từ đó có thể phát hiện lỗi, bảo trì thiết bị trước khi thiết bị
hỏng.
Ví dụ trong động cơ điện, ổ bi sẽ tạo ra nhiều nhiệt hơn nếu nó quá chặt, thiếu bôi trơn hoặc đôi khi quá bôi trơn. Điện trở của động