Как сделать тепловизор из фотоаппарата: как переделать, видео

Правила применения тепловизора

Главная задача тепловизионного обследования – безошибочно выявить потери тепла и дефекты в работе инженерных систем, а также обнаружить возможные слабые места жилого объекта на этапе строительства.

Тепловизионная диагностика зданий включает:

  • обследование в длинноволновой ИК-области спектра в диапазоне 8-15 мкм;
  • построение температурной карты исследуемых предметов и поверхностей;
  • мониторинг динамики тепловых процессов;
  • точный расчет тепловых потоков.

Проводить тепловизионную диагностику лучше в холодную пору, когда разница температурных показателей на улице и в доме составляет больше 10 градусов по шкале Цельсия

Чем выше перепад температур, тем точнее результаты проверки. Кроме того, чтобы получить корректные данные, обследуемый жилой объект должен бесперебойно отапливаться не меньше 2-х суток. В летний период обследовать здание тепловизором практически бесполезно из-за минимальной разницы температур.

Проверка зданий приемниками теплового излучения показывает распределение температурных полей по поверхностям предметов или конструкций в конкретный момент времени. Поэтому проведение съемки инфракрасной камерой сильно зависит от ряда условий, соблюдение которых критично для получения корректных результатов.

На работу прибора влияет сильный ветер, солнце и дождь. Под их воздействием дом будет охлаждаться или нагреваться, а значит проверку можно считать неэффективной. Обследуемые конструкции и поверхности не должны находиться в зоне попадания ярких прямых лучей солнца или отраженного излучения в течение 10-12 часов до старта тепловизионной диагностики.

Дверные и оконные блоки рекомендовано сохранять в фиксированном положении 12 часов перед съемкой инфракрасной камерой и в процессе проверки здания.

До начала обследования дома на устройстве необходимо выставить базовые настройки, а именно:

  • установить нижний и верхний предел температуры;
  • настроить диапазон тепловизионной съемки;
  • выбрать уровень интенсивности.

Другие показатели регулируют в зависимости от типа теплоизоляции, материалов стен и перекрытий. Энергоаудит частного дома начинают с проверки фундамента, фасада и крыши здания.

После проверки внешней части приступают к диагностическим мероприятиям внутри жилого здания. Здесь выявляют около 85% всех строительных дефектов и неисправностей инженерных систем

Съемку проводят в направлении от оконных блоков к дверям, неспешно исследуя все технологические проемы и стены. При этом двери между комнатами оставляют открытыми, чтобы стабилизировать потоки нагретого воздуха и свести к минимуму вероятность погрешностей при измерениях.

Дома, оснащенные радиаторами отопления, принято снимать только с внешней стороны. Диагностику фасадов проводят при благоприятных погодных условиях – отсутствии влажного тумана, задымленности, атмосферных осадков.

Как производят тепловизионное обследование

Тепловизионное обследование (совместное использование тепловизора и аэродверь)

Важнейшую роль играет тепловизионное обследование в строительстве при проведении утеплительных работ, потому что наличие отдельных мест с сильными тепловыми потерями может свести на нет все усилия по теплоизоляции остальной поверхности. На практике это приводит не только к увеличению энергопотребления в помещении, но и к промерзанию или отсыреванию конструкций, что может привести к их скорейшему разрушению, порче внутренней отделки или содействовать неблагоприятному микроклимату в помещениях, образованию плесени, появлению грибка, что может отрицательно сказаться на здоровье проживающих в таком здании.

Обследование дома тепловизором (термограмма коттеджа на экране тепловизора)

Для владельцев индивидуальных домов и коттеджей использование тепловизора для улучшения теплоизоляции помещений более продуктивно, так как они вольны в установке внешней теплоизоляции. Однако стоимость тепловизоров велика и может достигать нескольких сот тысяч рублей, а цена отдельных моделей с большой матрицей доходит до нескольких миллионов.

Заказывать услуги по тепловизионной диагностике лучше в прохладное время года, когда разница температур на улице и в квартире или загородном доме значительна и составляет более 15°C. Летом проводить «тепловизионку» практически бесполезно из за малой разницы температур. Но не стоит отчаиваться, нет безвыходных ситуаций, нагнать в помещение холодный воздух можно при помощи уникальной системы – «аэродверь», в местах выхода холодного воздуха нагнетаемого аэродверью, тепловизор будет фиксировать температурные колебания в местах с плохой теплоизоляцией.

Тепловизоры эпидемиологического контроля людей в аэропортах и вокзалах

Поскольку внутренняя температура тела выше, чем внешняя, которую сканируют тепловизоры, для получения достоверных показателей существует ряд рекомендаций: Во-первых, измерение проводится только в контрольной зоне – внутренних углах глаз, где расположены слезные протоки. Съемка показателей производится в анфас. Во-вторых, важно соблюдать расстояние от лица человека до измерительного прибора. Рекомендованное расстояние составляет 1-1,6 метров. Оно выбрано не случайно и позволяет получить изображение всего лица, не зависимо от комплекции человека. В-третьих, обследуемый человек должен посмотреть прямо в объектив тепловизора, а значит нужно убрать с лица волосы и очки.

Целесообразно применение тепловизоров на вокзалах и в аэропортах, на станциях больших пересадочных узлов в часы пик. Тепловизоры устанавливаются в местах, где образуются большие скопления людей. В таких случаях рекомендуется подключение тепловизора к монитору на рабочем месте оператора-термографиста. В аэропорту, самыми разумными местами монтажа будут зоны паспортного и таможенного контроля, что позволит снимать термограмму индивидуально каждому проходящему. Наибольший акцент на измерение температуры пассажиров в настощий момент стоит делать на пассажиров прибывших из стран с большим количеством заболевших короновирусной инфекцией.Преимущества инфракрасной тепловизорной системы контроля На точность показателей температуры могут влиять несколько факторов – температура, условия окружающей среды, имеющиеся отопительные приборы или кондиционеры и т.д. Производители провели практическую проверку: сперва у группы людей измерили температуру обычным, медицинским термометром, а после сделали измерение с использованием тепловизора FLIR. Отличие значений между температурами тела и во внутренних уголках глаз составила 0,8-1,2С и колебалась в зависимости от внешних факторов. Опытным путем была выведена закономерность, что температура больного человека выше, чем температура здорового всего на 1 градус Цельсия. При использовании различных тепловизоров, возможны отличные показатели. В таком случае рекомендуется перемерить температуру с помощью внутриушного термометра.

Тепловизоры FLIR отличаются тем, что автоматически рассчитывают среднюю температуру с поправкой на температуру помещения. Это позволяет использовать их в аэропортах без дополнительных приготовлений. После автоматического расчёта средней температуры, оператор тепловизора устанавливает сигнализацию, которая срабатывает в случае превышения обследуемым человеком температуры на 1 градус Цельсия. Сейчас когда ажиотаж с покупкой тепловизоров для заболевших людей сильно вырос, многие недобросовестные поставщики, предлагают различные тепловизоры не предназначенные для измерения температуры тела человека.

Топ-10 лучших недорогих тепловизоров для охоты

Бюджетных охотничьих ИК-прицелов как таковых не существует, любые модели стоят довольно дорого. Но в магазинах можно выбрать устройства, выигрывающие в цене у топовых тепловизоров.

Quantum HD19s

Функциональный девайс имеет встроенные режимы для города и леса, а также функцию распознавания с высокой детализацией теплых объектов. Поддерживает FPS 30 кадров и цифровой зум, может работать на морозе.

Важно! Купить один из лучших тепловизоров для охоты выгодно еще и потому, что питается он не только от встроенных аккумуляторов, но и от переносного внешнего источника.
Стоимость ИК-прицела Quantum начинается от 93000 рублей

Dali S240

Датский тепловизионный монокуляр с матрицей 384 на 288 поддерживает частоту обновления кадров 50 Гц. Способен записывать видео, предусмотрено удаленное управление со смартфона. Если выбрать данную модель, можно будет самостоятельно настраивать цветовую палитру.

Цена тепловизора Dali начинается от 79000 рублей

Guide IR510 N1

Компактный девайс во влагостойком корпусе поддерживает высокую скорость смены кадров, обладает тихой автокалибровкой, оснащен режимом изотерма и лазерным указателем. Может записывать видео до 4 Гб.

Выбрать инфракрасный монокуляр Guide в магазинах можно от 89000 рублей

Pulsar Axion Key XM30

В сравнении тепловизоров Пульсар Хелион и Аксион последний выигрывает по популярности и цене. Подходит для применения при любой погоде, обладает малым весом и небольшими размерами. Поддерживает широкие настройки изображения, предоставляет высокое оптическое увеличение. Корпус у прибора водонепроницаемый и прочный.

Приобрести ИК-прицел Axion от Pulsar можно от 90000 рублей

Pulsar Axion Key XM22

Еще один недорогой прибор с высокой четкостью изображения и мгновенным стартом следует выбрать, если нужно автономное устройство с широкими возможностями видеозаписи. Поддерживает комбинированную систему питания B-Pack, функцию StreamVision и «кадр в кадре». Не боится влаги, поставляется в цельнометаллическом корпусе.

Цена тепловизора Axion X22 начинается от 75000 рублей

HT-320D Thermal Camera

Недорогой и качественный вариант можно выбрать для охоты и игры в страйк-болл. Устройство с разрешением 220 на 160 совмещает функции монокуляра и тепловизора, поддерживает ночной режим и быструю смену кадров.

Цена девайса HT-320D стартует от 50000 рублей

Pulsar Helion XQ28F

Чувствительный прибор со временем работы до 8 часов в автономном режиме обладает разрешением 384 на 288 пикселей. Поддерживает плавный цифровой зум и дистанционное управление, способен записывать видео.

Цена ИК-монокуляра Helion XQ28F начинается от 117000 рублей

Guide Trackir 25mm

ИК-монокуляр обладает высоким разрешением и встроенным дальномером, плавным масштабированием и частотой обновления кадров 50 Гц. Выбрать его рекомендуется также, если нужен встроенный модуль Wi-Fi и возможность настройки цветовой палитры.

Цена у тепловизора Guide Trackir начинается от 150000 рублей

Veber Night Eagle M13/240

Инфракрасный прицел с широким углом обзора и высоким разрешением окуляра предоставляет хорошую видимость в любое время суток, в туман и при задымлении. Работает 7 часов без подзарядки, непроницаем для воды и пыли.

Купить тепловизор от Veber можно от 610000 рублей

IRAY XEYE E3M

Надежный ИК-монокуляр в водонепроницаемом корпусе позволяет рассмотреть объекты сквозь туман, дождь и высокую траву. Дальность обнаружения составляет 1250 м. Прибор стоит выбрать за тихую автокалибровку и быструю смену кадров. Устройство удобно ложится в руку при использовании.

Стоимость тепловизора IRAY составляет около 89000 рублей

Сложность изготовления тепловизора

Данное устройство фиксирует инфракрасное излучение, испускаемое животными. Бывалые же охотники на практике используют прибор не для быстрого поиска добычи, а для нахождения подранков. Для других целей прибор мало подходит, поскольку дальность его действия ограничивается чувствительностью.

По конструкции тепловизор во многом похож на классическую цифровую камеру. В его конструкции используются следующие составляющие:

  • светочувствительная матрица. Состоит из множества фотоэлементов, которые фиксируют разницу спектра картинки в области действия оптической системы;
  • оптическая система. Нужна для фокусировки изображения, а также для его перенаправления на принимающее устройство;
  • информационный блок обработки;
  • дисплей для отображения графической информации.


Основная сложность самостоятельного создания тепловизора заключается в материалах, применяемых в процессе производства светочувствительной матрицы и оптической системы. Эти компоненты можно купить отдельно и провести самостоятельную адаптацию для совместной работы.

Принцип работы тепловизора

Работа тепловизора основана на способности любого объекта генерировать тепловое излучение (ИК-излучение), интенсивность которого напрямую зависит от температуры объекта. Тепловизор фиксирует ИК-лучи на больших расстояниях, преобразуя их в удобный для восприятия человеком вид. Разность тепловых излучений различных объектов и позволяет видеть рельефы в темноте, а также холодные или горячие потоки. При этом красным цветом обозначаются максимально высокотемпературные участки, черным или синим — низкотемпературные.

Следует понимать принципиальное различие между такими устройствами, как тепловизор и прибор ночного видения. Разница состоит в их способности видеть в темноте. Тепловизор передает собственное ИК-излучение объектов, в то время как прибор ночного видения – отраженное и усиленное излучение-подсветку от других объектов. То есть выполнение функций прибора ночного видения тепловизором возможно, а вот построение теплокарты с помощью прибора ночного видения – нет.

Алгоритм работы тепловизора состоит из трех этапов:

  1. Фиксации ИК излучения.
  2. Преобразования его в температурные величины.
  3. Формирования термограммы – теплового изображения объекта, отображающего распределение температуры на поверхностях объектов.

Причем действия эти происходят мгновенно.

Несмотря на достаточно сложный принцип работы тепловизора, схема портативного приспособления не является слишком громоздкой.

Однако следует учитывать, что для достаточной четкости изображения на экране требуется наличие специальной оптики, с примесью германия. Именно этим и продиктована дороговизна профессиональных устройств. Их стоимость исчисляется тысячами, а иногда и десятками тысяч долларов. Согласитесь, сумма немаленькая.

Огромные возможности тепловизоров уже давно воодушевляют многих молодых людей на идею собрать это устройство собственноручно. И, к счастью, способы, позволяющие смастерить тепловизор своими руками и избежать столь внушительных трат, существуют. Конечно, если не предполагается использование прибора в профессиональных целях.

Три варианта реализации тепловизора в домашних условиях мы приводим ниже – выбирайте, какой вам понравится больше. А датчики для тепловизоров и другие элементы устройства можно купить в готовом виде.

Принцип работы тепловизора

Для работы тепловизоров годятся любые погодные условия. С их помощью составляются термограммы, проверяется качество утепления помещений, определяются наиболее холодные или теплые места в комнатах, источники сквозняков и места скопления воды из-за перепадов температур. Но, несмотря на все положительные качества, очень немногие могут приобрести его в личное пользование по причине довольно высокой стоимости. Поэтому многие умельцы пытаются изготовить тепловизор своими руками из подручных материалов.

Благодаря способности к идентификации тепловых волн, тепловизоры стали популярны во многих областях жизни и деятельности людей. Все неодушевленные предметы, наряду с живыми существами, производят излучение электромагнитных волн в достаточно широком диапазоне частот, в том числе и в инфракрасном спектре. Инфракрасное излучение часто называется тепловым. Степень его интенсивности находится в зависимости от температуры объекта и практически не изменяется при разной степени освещения.

Данное свойство положено в основу работы тепловизора, не только фиксирующего тепловое излучение, выделяемое объектами, но и преобразующего в форму, доступную для визуального восприятия. С этой целью в приборе устанавливается специальный объектив с оптикой из германия. Данный материал применяется для изготовления линз, беспрепятственно пропускающих тепловое излучение. Обычное стекло нельзя использовать, потому что оно задерживает инфракрасные лучи.

Как производят тепловизионное обследование

Тепловизионное обследование (совместное использование тепловизора и аэродверь)

Важнейшую роль играет тепловизионное обследование в строительстве при проведении утеплительных работ, потому что наличие отдельных мест с сильными тепловыми потерями может свести на нет все усилия по теплоизоляции остальной поверхности. На практике это приводит не только к увеличению энергопотребления в помещении, но и к промерзанию или отсыреванию конструкций, что может привести к их скорейшему разрушению, порче внутренней отделки или содействовать неблагоприятному микроклимату в помещениях, образованию плесени, появлению грибка, что может отрицательно сказаться на здоровье проживающих в таком здании.

Для жилых помещений в многоквартирных коммунальных домах проведение тепловизионного обследования может способствовать выявлению мест утечки тепла через окна и входные или балконные двери, а так же эффективность работы нагревательных приборов. Такие дефекты жильцы могут исправить в индивидуальном порядке. Выявленные тепловые утечки в несущих конструкциях индивидуально устранить невозможно, так как утепление стен квартир изнутри по теплотехническим расчетам оказывается неэффективным и даже приводит к ухудшению микроклимата в помещении. Единственным вариантом остается внешнее утепление всего дома.

Обследование дома тепловизором (термограмма коттеджа на экране тепловизора)

Для владельцев индивидуальных домов и коттеджей использование тепловизора для улучшения теплоизоляции помещений более продуктивно, так как они вольны в установке внешней теплоизоляции. Однако стоимость тепловизоров велика и может достигать нескольких сот тысяч рублей, а цена отдельных моделей с большой матрицей доходит до нескольких миллионов. Поэтому покупка приборов для одноразового обследования дома зачастую нерентабельна. На этот случай можно прибегнуть к услугам фирм, предлагающих тепловизоры в аренду за несколько тысяч рублей в сутки.

Заказывать услуги по тепловизионной диагностике лучше в прохладное время года, когда разница температур на улице и в квартире или загородном доме значительна и составляет более 15°C. Летом проводить «тепловизионку» практически бесполезно из за малой разницы температур. Но не стоит отчаиваться, нет безвыходных ситуаций, нагнать в помещение холодный воздух можно при помощи уникальной системы — «аэродверь», в местах выхода холодного воздуха нагнетаемого аэродверью, тепловизор будет фиксировать температурные колебания в местах с плохой теплоизоляцией.

Необходимость на охоте

Тепловизор – прибор многофункциональный, но, помимо использования в качестве стационарного оборудования (для контроля различных промышленных техпроцессов), наиболее полезна его портативная и переносная версия. В полной мере относится сказанное и к применению прибора на охоте – причём желательным является конструкция аппарата в виде ударопрочного и лёгкого моноблока, обеспечивающая высокую дальность различимой видимости (на профессиональных моделях составляющая 1,5 км и имеющая уровень защиты свыше IP54). Если аппарат будет собран на цифровой, а не аналоговой оптике (с трудом позволяющей отличить горячий костёр от холодного снега на расстоянии уже 100 метров), охотник получит возможность найти зверя или птицу в самых неблагоприятных для обычного человеческого зрения условиях. К таковым можно отнести и тёмное время суток, и густой туман, и дождь, и даже заросли, маскирующие животных, застывших и не двигающихся с места.

Готовый тепловизор

Для тепловизора же излучение тела теплокровных млекопитающих или птиц на мониторе будет выглядеть ярким пятном, что просто не позволит добыче остаться незамеченной.

На что обратить внимание при выборе

Приобретая подобный прибор, следует понимать, что покупается довольно дорогостоящее оборудование, и ошибка будет стоить довольно внушительной суммы

Поэтому к выбору стоит подходить взвешенно, обдуманно и внимательно, обращая внимание на некоторые параметры

Очень важным является температурный диапазон измерения. С его ростом будет увеличиваться и цена. А вот шаг должен быть как можно меньше. Второе, что следует учитывать – это разрешение ИК детектора и экрана. От этого зависит, насколько точными будут снимаемые показания и видимые изменения.

Отображение, передача, сохранение данных – это отдельная история. Тепловизор со встроенной памятью или возможностью подключения накопителя – это идеальный вариант. А вот переплачивать двойную сумму, притом, что прибор и так стоит немало, за Wi-Fi-модуль – это неоправданное расточительство.

ИК близко

Матрицы цифровых фотоаппаратов и видеокамер воспринимают гораздо более широкий диапазон световых волн, чем человеческий глаз. На них влияют как ультрафиолетовые, так и инфракрасные лучи. Более того, чувствительность широко используемых матриц на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС, CCD) в ИК-диапазоне настолько высока, что производители техники — чтобы не искажалось изображение — вынуждены вводить в оптические тракты своих камер специальные фильтры.

Эту особенность ПЗС-матриц первой в бытовой электронике использовала в конце прошлого века компания Sony, которая ввела в своих видеокамерах режим ночной съёмки NightShot. Инженеры компании придумали рычажок, отводящий в сторону стёклышко внутри объектива. Летом 1998 г. в западной прессе появились «сенсационные» статьи о том, что режим NightShot позволяет владельцу камеры видеть сквозь одежду. Разгорелся скандал, который только подогрел интерес публики к режиму ночной съёмки. Неудивительно, что за Sony вскоре подобные режимы внедрили другие производители видеокамер — Panasonic и JVC.

Сегодня у многих компьютерных пользователей со стажем на антресолях и в шкафах валяются бывшие популярными в начале прошлого десятилетия внешние web-камеры, подключаемые к компьютеру через USB-порт. Такую камеру несложно переделать в инфракрасную, если заменить встроенный в неё ИК-фильтр на фильтр видимого света. В качестве последнего проще всего использовать чёрные фрагменты проявленной фотоплёнки.

Учтите, что получившаяся ИК-самоделка не заменит промышленного тепловизора, который применяют для обследования загородных домов на предмет утечек тепла (см. «Энерговектор» № 6/2013, с. 11). Она будет работать в диапазоне ближних ИК-волн (длиной 0,75-1,4 мкм), используемом в приборах ночного видения и не позволяющем увидеть разницу температур предметов по их собственному тепловому излучению. Например, стакан с холодной водой на её экране будет выглядеть так же, как стакан с кипятком. Самодельная ИК-камера будет работать в отражённом свете, а собственное ИК-излучение зафиксирует только от очень сильно нагретых субстанций — таких, как пламя свечи, нить лампы накаливания или плазма в колбе газоразрядной лампы.

Старые web-камеры обычно имеют простейший объектив с ручной фокусировкой. Для его настройки на резкость нужно крутить ободок вокруг «глазка» камеры (вместе с ним вращается весь объектив, двигаясь с помощью геликоида). ИК-фильтр, представляющий собой красноватое квадратное стёклышко толщиной около миллиметра, чаще всего бывает закреплён в объективе позади всех линз, но может оказаться и между ними. Мы рекомендуем, удалив это стёклышко, заменить его на пару кусочков чёрной фотоплёнки, аккуратно вырезанных ножницами. Если вы планируете продолжать использовать web-камеру по её основному назначению, тогда вам лучше приклеить фотоплёнку к камере скотчем извне, чтобы в любой момент её можно было снять. Будьте внимательны и аккуратны: пластмассовые линзы web-камеры легко поцарапать.

В принципе, можно переделать на ближний ИК-диапазон и цифровую фотокамеру, получив намного более качественный прибор для ночного видения, но при этом неизбежно возникнут две проблемы. Во-первых, фотокамеру будет гораздо сложнее разобрать и потом правильно собрать, чем Web-камеру. Во-вторых, после извлечения ИК-фильтра у фотоаппарата изменится рабочий отрезок, в результате чего он перестанет фокусироваться на бесконечность. Впрочем, для тех, кто на моделях со сменной оптикой применяет старые советские объективы «Гелиос» и «Юпитер», последнее не представит большой проблемы, поскольку у таких объективов рабочие отрезки можно подстраивать с помощью юстировочных колец.

Для переделки web-камеры, кроме неё самой, вам потребуются: отвёртка, ножницы, скотч, пинцет и чёрный кусочек проявленной фотоплёнки. Не помешают и средства для чистки объективов. Использовать самоделку удобнее с ноутбуком, чем с настольным компьютером.

Учтите, что найденная где-нибудь на антресолях старая web-камера может оказаться не совместимой с современными операционными системами Windows 7, 8 и 10. Поэтому мы советуем сначала подключить её к компьютеру и настроить, а лишь затем — переделывать.

Далее следуйте инструкциям на фотографиях. Желаем удачи!