Analiza porównawcza wybranych metod kalibracji kamery termowizyjnej z chłodzonym detektorem pracującym w zakresie MWIR

Do zdalnego pomiaru temperatury za pomocą kamery termowizyjnej niezbędne jest przeprowadzenie kalibracji radiometrycznej. Pozwala to na przypisanie parametrów radiacyjnych obiektu, a co za tym idzie, jego temperatury, do odpowiedzi obserwującego go detektora podczerwieni. W artykule przedstawiono podstawowe pojęcia związane z kalibracją radiometryczną i czynniki wpływające na jej skuteczność. Dokonano także przeglądu najpowszechniejszych metod kalibracji, a następnie zrealizowano i porównano dwie z nich na specjalnie skonstruowanym stanowisku laboratoryjnym, wykorzystującym autorskie oprogramowanie i wyposażonym w chłodzoną kamerę podczerwieni, pracującą w zakresie MWIR. Kamerę skalibrowano w zakresie temperatury 20-50 °C. Porównanie metod przeprowadzono na podstawie serii pomiarów temperatury, na podstawie analizy błędów bezwzględnych i względnych, a także analizy rozrzutu zmierzonych wartości temperatury.

---

For accurate remote temperature measurement with a thermal imaging camera, it is necessary to perform radiometric calibration. This allows the radiative parameters of an object, and therefore its temperature, to be related to the response of the infrared detector observing it. The article presents the basic concepts related to radiometric calibration and various factors influencing its effectiveness. The most common calibration methods were also reviewed, and then two of them were implemented and compared on a specially constructed laboratory station, using proprietary software and equipped with a cooled infrared camera, operating in the MWIR range. The camera was calibrated in the temperature range from 20°C to 50°C. The comparison of methods was carried out on the basis of a series of temperature measurements, analysis of absolute and relative errors, as well as analysis of the dispersion of the measured temperature values.