Камеры тепловидения широко используются во многих отраслях десятки лет: солдаты находят цели через термальные прицелы, полиция их устанавливает на вертолетах для поиска людей, а строители используют датчики для нахождения источников холодного воздуха, просачивающегося в дома. Чтобы выявить температурные отклонения у окружающих вещей, сегодня достаточно приобрести тепловизоры для смартфонов или планшетов в виде приставки.
Мастер на все руки
Возможно, охота на Арнольда Шварценеггера в классическом фильме 1987 года «Хищник» - не ваш конек. Но сегодня способов применения для тепловизора достаточно - найти пропавшую кошку, скрывающуюся в темноте под крыльцом, диагностировать блокировку трубы в ванной комнате или увидеть, сколько пропана осталось в баке газового гриля. Эти камеры позволяют увидеть невидимый ранее тепловой пейзаж, открывая удивительные миры вокруг нас.
Есть и свои ограничения. Например, стекло хорошо пропускает видимый свет, но фильтрует которое мы называем теплом. Это делает окна практически непрозрачными для тепловизоров. Прибор может показать температуру поверхности стекла, но если кто-то стоит позади окна, не прикасаясь к нему, то этот человек будет оставаться практически невидимым, хотя тепловое отражение в стекле увидеть можно. Вот почему объективы термальных камер из обычного стекла не делают, они требуют специальных материалов, таких как германий, которые пропускают свет в инфракрасном диапазоне.
Разрешение у них намного ниже, чем у обычных многомегапиксельных фотоаппаратов, встроенных в смартфоны сегодня. Изображения размыты и скорость видео небольшая. Но при всем этом ощущения человека, который смотрит в полную темноту и видит живой термический пейзаж, просто непередаваемы.
Flir One против Seek Thermal
Если поискать тепловизор для смартфона на Google, то производителей найдется не так много. Их можно пересчитать на пальцах одной руки. Даже китайский тепловизор для смартфона - большая редкость. Среди этой горстки производителей наиболее известными являются компании Seek Thermal и Flir Systems. Их камеры можно подключить к разъему телефона. Seek имеет преимущество в размерах: тепловизор для смартфона на базе Android меньше 9-вольтовой батареи, а Flir One немного шире iPhone 5S и почти в два раза толще. Оба устройства защищены от повреждений при ношении в сумке, но Seek, кроме того, водонепроницаем, и на вид гораздо прочнее.
Тепловизор для смартфона Seek Thermal выключателя питания, батареи или порта для зарядки не имеет. Благодаря этому дизайн камеры очень элегантен, прост, без каких-либо дополнительных кабелей или зарядных устройств. Но она оказывает серьезную нагрузку на батарею телефона. У Flir другой подход, с внутренней батареей, которую необходимо заряжать с помощью прилагаемого мини-USB кабеля. Заряда батареи хватает на час непрерывного использования.
Другим отличием, которое в конечном итоге делает FLIR лучшим выбором для большинства людей, является наличие у него двух камер, - традиционной с VGA-разрешением и тепловой. В режиме реального времени изображение на телефоне составлено из двух каналов. При этом высококонтрастные контуры полноцветной камеры обеспечивают необходимую четкость температурных сгустков. Это особенно необходимо, когда потребуется вернуться к изображениям позже. В противном случае сложно понять, что именно запечатлено на снимке.
Обе камеры доступны для устройств, использующих интерфейс Lightning и для Android-устройств с разъемом micro-USB.
По форме тепловизор для смартфона и планшета Seek Thermal является приставкой, а FLIR ONE выполнен в виде бампера под iPhone. Несмотря на разные форм-факторы, устройства объединяет высокое качество сборки, стабильная работа и удобный дизайн.
FLIR ONE: тепловизор для смартфонов. Описание
В первом поколении FLIR ONE VGA-камера для видимого спектра и длинноволновой инфракрасный датчик Lepton объединялись в виде аккуратных съемных «салазок», которые можно выдвигать при необходимости. Бампер оставался на iPhone постоянно, а «салазки» отсоединялись для зарядки через микро-USB. В моделях для iOS и Android от такого решения отказались в пользу отдельной приставки.
В отличие от Seek, который питается от телефона, ONE имеет встроенный аккумулятор. Следует отметить, что ONE FLIR не выступает в качестве внешнего батарейного блока для iPhone, вся энергия потребляется термодатчиком и камерой.
Такое решение немного "полнит" стройный профиль iPhone 5s. Выпуклая форма и вырез для объектива и вспышки визуально утяжеляют конструкцию из мягкого поликарбоната больше, чем это есть на самом деле.
Кроме двух логотипов, дизайн без излишеств соответствует дизайну остальной высококачественной продукции компании. Порт micro-USB, индикатор состояния зарядки и вырез для наушников расположены в нижней части, а тепловизор, переключатель режима и крышка объектива находятся сзади. Многоцветный светодиод установлен прямо над камерами для сигнализации о состоянии питания и успешной калибровки.
На тонком бампере имеются вырезы для доступа к клавишам контроля громкости и отключения звука, заднего объектива и Lighting-порта, динамика, гнезда для наушников, микрофона и даже для логотипа Apple.
Seek Thermal: тепловизор для смартфонов. Характеристики
По размеру Seek не превышает такового большого пальца руки и в подключенном состоянии добавляет 2,5 см общей высоты телефона. Толщина устройства достаточна, чтобы не слишком выходить за профиль смартфона.
Магниевый корпус Seek почти невесом, но понадобится время, чтобы привыкнуть к дополнительному «подбородку». Поскольку разъем Lightning iPhone или micro-USB Android являются единственной точкой соприкосновения с телефоном, тонкий металлический выступ несет на себе функцию поддержки всей конструкции, то есть модуль может просто упасть при столкновении.
Внешне тепловизор для смартфона и планшета привлекателен, небольшого размера с концентрическими кругами вокруг объектива из халькогенидном линзы, материала, который обычно используется в фотонике. На традиционных линзах эти гребни отклоняют отраженный свет, но здесь они больше для вида.
В комплект входит крепкий футляр, заполненный плотной защитной резиной с выемкой под устройство для надежной защиты при транспортировке.
Технология MSX
Тепловизоры для смартфонов FLIR и Seek используют совершенно разные аппаратные и программные средства.
Как упоминалось выше, в FLIR используются два специализированных датчика для вывода гибридного термического изображения. Продвигаемая под названием MSX, система объединяет визуальную информацию камеры VGA и данные о температуре, захваченные 80х60 матрицей Lepton компании FLIR. Такой подход дает впечатляющие результаты, придающие четкую форму размытым тепловым пятнам.
На практике двойной датчик откалиброван так, что нет необходимости постоянно регулировать параллакс, если объекты находятся на достаточном расстоянии от телефона (более одного метра).
При этом MSX-смешивание незаметно, но на близких дистанциях параллакс становится все более важной проблемой. Чтобы компенсировать это, необходимо воспользоваться приложением FLIR ONE Closeup, которое позволяет пользователям вручную настраивать точки слияния MSX по горизонтали. Программа работает в стандартных цветовых режимах, но ей не хватает более тонких настроек, предлагаемых основной программой FLIR, таких как установка коэффициентов излучения для корректировки способности материала излучать тепловую энергию.
Полезные инструменты
Отклик изображения мгновенный - задержка чувствуется только при панорамировании. Обработка фотографий такая же быстрая. Видеосъемка начинается без промедления, и инструменты настройки изображения, предоставляемые FLIR ONE, - высокого класса. Из них наиболее полезным является точечный измеритель, который может расшифровать значение тепловой сигнатуры в виде показаний термометра любой выбранной точки.
Есть один неудобный аспект дизайна FLIR ONE - это механизм самокалибровки. Время от времени приложение требует сдвинуть вниз переключатель, расположенный чуть ниже двойного объектива. Так как палец, как правило, уже находится в нужном положении, то это сделать несложно, но программа просит выполнять эту процедуру постоянно. Переключение заставляет двигаться весь телефон, что портит качество видеозаписи.
Калибровка сбрасывает сенсор, а не MSX-параллакс, поэтому выполнение данной операции настройки не является такой уж необходимой для качества изображения. Для точных показаний, однако, периодическая корректировка необходима.
Надежное ПО FLIR ONE
Компания FLIR, с ее богатой историей военных и профессиональных тепловизионных решений, обеспечила свои надежными программами, которые позволяют различные режимы работы, способы отображения температур и многое другое. К сожалению, многие возможности распределены между разными приложениями, что не очень удобно.
Понятно, что некоторые функции могут не понадобиться пользователям - профессионалам не нужна тепловая панорама, но множество файлов захламляет экран и требует постоянного переключения между программами, чтобы найти подходящий инструмент. Консолидация просто необходима.
Что же касается самих приложений, то FLIR ONE Paint, например, позволяет разрисовать тепловыми показаниями обычную фотографию. Программа разбивает MSX-данные фотографии на два различные изображения, которые затем могут быть смешаны вручную.
FLIR ONE Timelapse - еще один полезный инструмент, позволяющий делать снимки с интервалом в несколько секунд или минут и воспроизводить их в режиме видео.
Истинный температурный датчик
Тепловизор для Android-смартфонов Seek использует «истинный термодатчик», или микроболометр на основе способный обнаруживать длинноволновое инфракрасное излучение в диапазоне от 7,2 до 13 микрон. Согласно технической спецификации, сенсор имеет в общей сложности 32,136 термопикселей на матрице размером 206 на 156 точек.
Тепловизоры для смартфонов Seek и FLIR используют совершенно разные сенсоры. Поскольку первый полагается исключительно на термодатчик, его выходное изображение получается шаровидным и нечетким. Без резких границ и контрастных тонов, как у двухлинзового FLIR, снимки Seek обманчиво размыты. С более высоким числом пикселей, True Thermal Sensor снимает гораздо больше информации, чем Lepton FLIR.
Другой областью, в которой Seek превосходит FLIR, является диапазон обнаруживаемых температур -от -40°C до 330°C, и тесты это подтверждают. Максимум, на что способен FLIR ONE - это 100°C. При замерах температуры значительно выше 330° программное обеспечение Seek дает сбой и начинает показывать значения в десятки тысяч градусов. Но это, скорее всего, какая-то незначительная ошибка.
Вместо постоянной ручной перенастройки термодатчика, Seek выполняет эту задачу автоматически при изменении температуры камеры. Работа электромеханического затвора сопровождается небольшим щелчком, но его слышимость минимальна.
Seek предлагает 3 уровня ИК-чувствительности, обнаружения, распознавания и идентификации для расстояний 300, 75 и 45 м. Поле зрения в 36° неудобно при съемке вблизи. Можно использовать цифровой зум, но качество при этом настолько падает, что им практически нельзя пользоваться.
Богатые возможности
Единственное приложение Seek хорошо отлажено, со множеством замечательных возможностей, которые удовлетворят как профессионалов, так и любителей. Наряду с несколькими режимами просмотра - цветным, белым, черным и т. д., - программа отображает максимальные и минимальные температуры, что очень полезно при поиске объектов в темноте. Также доступен пороговый режим для обнаружения тепловых сигнатур выше определенного уровня, который полезен при использовании в горячих средах, таких как моторный отсек автомобиля.
Программа Thermal+ похожа на приложение FLIR Paint и накладывает данные о температуре поверх нормального снимка. К сожалению, эта функция использует камеру, которая находится в 12 см на противоположном конце телефона. Параллакс рассчитывается не совсем точно, в результате чего изображение неправильно совмещается.
Плюсы и минусы
При цене 250 $ тепловизор для смартфона на базе Android FLIR ONE может стоить больше, чем телефон, к которому он крепится, но для некоторых позиционная точность, предлагаемая технологией MSX, того стоит.
Цена Seek Compact такая же и устройство имеет более высокое разрешение датчика, хотя создаваемые им снимки не столь безупречны.
FLIR ONE - тепловизор для смартфона, отзывы пользователей о котором наиболее благожелательны. Покупатели в восторге от MSX-наложения, детализирующего изображение, наличия собственной аккумуляторной батареи и мощного программного обеспечения для визуализации.
Среди недостатков - необходимость в периодической калибровке сенсора, специфичный для iPhone 5/5s дизайн модели-бампера, ПО, разбитое на отдельные составляющие.
Положительным качеством Seek Thermal является наличие быстрого самокалибрующегося датчика, а отрицательными - узкое поле зрения и небольшая детализация изображения.
С точки зрения общего качества FLIR ONE находится на одном уровне с конкурентом, но отстает, когда дело касается распознавания Но нехватка чувствительности сенсора Lepton компенсируется наложением на изображение VGA-камеры, что позволяет достичь невероятной детализации. Снимки FLIR ONE выглядят просто потрясающе, а ПО - надежное, хотя и фрагментированное. Тем не менее, какие тепловизоры для смартфонов ни были бы выбраны, любой из них позволит взглянуть на мир, никогда прежде не виданный, несмотря на то что он всегда был перед нашими глазами.
Экология потребления.Гаджеты:Тепловизор - прибор, позволяющий увидеть на экране различия температуры объектов. С помощью него можно выявить перегрев электропроводки и электрооборудования, утечку тепла в доме, приблизительно измерить температуру объектов, в том числе расположенных достаточно далеко.
Тепловизор - прибор, позволяющий увидеть на экране различия температуры объектов. С помощью него можно выявить перегрев электропроводки и электрооборудования, утечку тепла в доме, приблизительно измерить температуру объектов, в том числе расположенных достаточно далеко.
Ещё совсем недавно тепловизоры были очень дорогими и цены на них начинались от 100 000 рублей. В последнее время стали появляться относительно дешёвые тепловизоры, но разрешение матрицы у них очень низкое. Например, самые дешёвые тепловизоры на Aliexpress стоят от $240 и имеют матрицу всего 60 на 60 точек.
Интересная альтернатива - тепловизоры для смартфонов. Они относительно дёшевы, при этом имеют матрицу более высокого разрешения.
Cегодня расскажу о тепловизоре FLIR ONE, созданном компанией FLIR, считающейся признанным флагманом тепловизионной техники.
Главной особенностью FLIR ONE является наличие двух камер - тепловизионной и обычной, изображение с которых совмещается и картинка становится более детальной.
Это уже второе поколение FLIR ONE. Тепловизионная матрица имеет разрешение 160x120 точек (у FLIR ONE первого поколения было 80x60), а матрица камеры 640x480 точек.
Тепловизор имеет встроенный аккумулятор, позволяющий ему работать 45 минут и не расходовать энергию аккумулятора смартфона.
Продаются две версии - с разъёмами Lightning для iPhone и с разъёмом MicroUSB для смартфонов на Android. С тепловизором могут работать только те Android-смартфоны, которые имеют поддержку USB OTG (её наличие можно проверить, воткнув в разъём MicroUSB флешку с таким разъёмом).
В комплекте - тепловизор, чехол, ремень на шею, две самоклеящиеся резинки (их можно наклеивать на тепловизор со стороны разъёма, чтобы корпус прибора плотно прилегал к корпусу смартфона), очень короткая инструкция и обращение от главы компании.
На правом боку корпуса - разъём MicroUSB, который используется для зарядки тепловизора и индикатор зарядки.
На левом боку - кнопка включения и индикатор состояния внутри неё.
Так выглядит сбоку тонкий смартфон с подключенным тепловизором, на который наклеена резиновая прокладка.
Обе камеры имеют фиксированный фокус, позволяющий наблюдать объекты расположенные на расстоянии от 15 см до бесконечности. Угол обзора 46˚ по горизонтали и 35˚ по вертикали.
Штатное приложение FLIR ONE отображает совмещённую картинку.
Программа непрерывно показывает живое тепловизионное видео со скоростью обновления картинки около 10 кадров в секунду. Примерно раз в 30 секунд картинка замирает (устройство калибруется, это можно отключить).
Приложение может снимать фото, видео, time-lapse и даже тепловизионные панорамы.
В приложении можно включить показ температуры, но она показывается только в центре изображения. Показа минимума и максимума нет. Их можно посмотреть в том же приложении при просмотре сохранённой картинки. Во время просмотра сохранённых кадров есть возможность посмотреть картинку с обычной камеры, проведя пальцем вниз или вверх. Здесь видно, что тепловизионное изображение немного сдвинуто в сторону из-за того, что расстояние до объекта было слишком маленьким.
Отдельное приложение FLIR Tools, которое существует не только для смартфонов, но и для Windows и MacOS, может обрабатывать файлы, сохранённые в приложении FLIR ONE. Можно посмотреть и сохранить только термоснимок или только фотографию, можно изменить прозрачность и алгоритм смешивания фото с термоснимком, есть возможность заменить цветовую палитру, наложить на фото фигуры, внутри которых будут отображаться минимальные и максимальные значения температур.
Существует альтернативное приложение Thermal Camera, в котором есть одновременное отображение как температуры в центре, так и минимальной и максимальной температуры. В правом нижнем углу показывается совмещённое изображение в верхней части экрана только тепловизионное.
К сожалению, это приложение на смартфоне Huawei P7 работает нестабильно, иногда зависает и падает.
С помощью тепловизора можно увидеть много всего интересного. Например, если приложить руку к стене и убрать её, на стене ещё несколько минут будет оставаться тепловой след.
Тепло от батареи и холод от плохого уплотнения балконной двери и окна.
Светодиодная лампочка.
Вода льётся из крана. Сразу видно, где подведена горячая, а где холодная вода.
Тепловизионное селфи.
Хорошо видны открытые форточки.
Тепловизор не стоит рассматривать в качестве точного термометра. Я сравнил показания трёх тепловизоров - профессионального и довольно дорогого Testo 875, FLIR ONE и Seek Thermal:
Как видно из таблицы, разница в показаниях тепловизоров доходит до семи градусов, причём колеблется она то в одну, то в другую сторону. опубликовано
Тепловизор – прибор, предназначенный для определения теплового излучения на исследуемой поверхности бесконтактным методом. Распределение температуры отображается на дисплее как цветная картинка, где разным температурам соответствуют разные цвета.
Тепловизор получил широкое распространение в сфере электроэнергетики, теплоэнергетики, систем безопасности, в военной, и медицинской технике, охоты и т.д…
Тепловизор – очень полезная вещь как минимум для предотвращения энергетических аварий и их последствий. С помощью тепловизора легко можно определить теплопотери в здании и выявить скрытые дефекты теплоизоляции. Так же тепловизором можно выявить места протечек водопровода за стеной или теплоносителя системы “теплый пол”. В сфере электроники тепловизором можно выявить места КЗ, увидеть тепловой режим работы радиоэлектронных приборов и тд…
Я тепловизор искал для ремонта ноутбуков. Не секрет, что очень часто материнские платы по первичным или вторичным цепям питания уходят в короткое замыкание. Для определения дефектного элемента приходилось подключать лабораторный блок питания в цепь с КЗ, и методом прощупывания пальцами определять элемент который ушел в КЗ. Бывали ситуации, когда короткое замыкание неполное, и методом прощупывания не удавалось находить дефект, так как вышедший из строя элемент грелся, но не сильно. Тепловизор позволяет быстро выявить все вышеперечисленные дефекты, даже без подключения лабораторного блока питания, так как дефектный элемент успевает нагреться до того, как отработает встроенная защита материнской платы(если КЗ по вторичным цепям) или отработает защита блока питания ноутбука(если КЗ по первичным цепям питания ноутбука).
До недавнего времени тепловизоры стоили очень дорого, цена варьировалась от 100 тыс рублей и выше на самые простые модели тепловизоров. Но прогресс не стоит на месте. Стали появляться бюджетные варианты тепловизоров от 15 тыс рублей и выше. Изначально я хотел купить бюджетный вариант тепловизора с Алиэкспресс, но начитавшись отзывов передумал, так как данные тепловизоры видят только большой перепад температуры. Небольшую разницу отклонения температуры они не замечают. Где-то увидел совет, что за эти же деньги можно приобрести более серьёзный тепловизор Flir One или Seek Thermal. Хотя тепловизор это громко сказано, это всего – лишь приставки для смартфона (Android или iPhone).
Спустя месяц я получил тепловизор. Правда заводская упаковка была немного смята по углам.
Комплектация тепловизора:
резиновый защитный чехол
две резиновые наклейки - демпферы
кабель для подзарядки
два micro USB переходника для разворота устройства относительно смартфона
длинный поясок для крепления защитного чехла на шее
Основные технические характеристики Flir One™ 2:
технология MSX® - совмещение обычного и термо изображения
профессиональный сенсор Lepton®
разрешение теплового сенсора 160x120 px.
разрешение оптического сенсора 640x480 px.
диапазон температур -20+120°C
чувствительность 0.1°C
точность измерения ±2°C
автоматическая калибровка
частота обновления <9 Гц
угол обзора 40°
9 палитр отображения
поворот изображения (0°, 90°, 180°, 270°)
запись фото и видео
встроенный аккумулятор емкостью 350мА/ч, питается от собственного аккумулятора и не влияет на батарею подключенного устройства
время работы от аккумулятора до 1 часа
полная зарядка Flir One длится 40 минут (от источника питания номиналом 1 А)
вес - 30 грамм
Для работы с Flir One нужна ОС Android не ниже 4.4.2 обязательно с поддержкой OTG USB порта:
Последовательность действий:
заряжаем устройство
скачиваем и запускаем одноимённую программу, после чего программа попросит прикрепить и включить Flir One
вставляем тепловизор в micro USB порт смартфона
включаем тепловизор кнопкой питания, после чего должна появиться тепловизионная картинка
Программа Flir One довольна проста и осваивается быстро.
Основные функции программы Flir One:
выбор цветовой палитры
выбор режима съемки фото / видео
режим макросъемки (в этом режиме активируется ползунок, при перемещении которого совмещаем изображение тепловой и оптических камер)
так же мы можем отключать / включать автоматическую калибровку
в окне программы есть возможность контролировать степень заряда аккумулятора Flir One
есть 4 выбора коэффициента излучения (матовый, полуматовый, полуглянцевый, глянцевый). Коэффициент излучения в этой программе невозможно прописать. Для расширенного выбора коэффициента излучения и получения дополнительных возможностей качаем программу Flir Tools, там есть целая таблица с различными материалами. Так же в Flir Tools коэффициент излучения можно прописать вручную. Но Flir Tools требует регистрацию, гораздо сложнее в освоении, чем Flir One.
Технология MSX® совмещает изображение видимого спектра и тепловизионного, в результате мы видим более четкую картинку с улучшенной детализацией, на которой можно распознать даже надписи. Для работы этой функции требуется свет видимого спектра. Поэтому при съёмке в темноте, включайте подсветку.
После первого включения тепловизора я начал изучать возможности данного прибора, которые меня очень порадовали, в особенности высокая чувствительность. Например, если пальцем на деревянной поверхности написать 123, то тепловой след от пальца, а следовательно надпись видна некоторое время. Если пройтись босиком по комнате, то тепловые следы еще долго видны, в особенности на ковре. Так же я испытал тепловизор в полной темноте, к моему удивлению картинка тепловизионной камеры была очень хорошего качества, по квартире в полной темноте можно было легко ориентироваться.
Вот пример тепловизионного снимка материнской платы ноутбука, которая находится в отключенном состоянии, но подключена к блоку питания ноутбука. Потребляемая мощность в дежурном режиме около 0,38 Вт. Чувствительности тепловизора достаточно, чтобы увидеть куда расходуется столь незначительная мощность. В активном режиме находится сетевой контроллер и южный мост(с обратной стороны платы). Перепад температуры менее 1°C хорошо виден на тепловизионном снимке.
На просторах интернета полно примеров сравнения Flir One и Seek Thermal. Но куда интереснее сравнить Flir One 2 с тепловизором средней ценовой категории Flir E40 с разрешением теплового сенсора 160x120 px (300 тыс руб), и тепловизором высокой ценовой категории Flir T360 разрешением теплового сенсора 320x240 px (1 млн руб).
Тепловизоры Flir One 2, Flir E40, Flir T360 соответственно.
Пример №1. Нагруженный автоматический выключатель.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Пример №2. Дефект контакта фазы С при симметричной нагрузке. Как видим дефектный контакт выявился очень легко на этапе ранней диагностики. Причем его температура всего-лишь на 10 градусов выше, чем температура фазы А и В. При таком отклонении оборудование еще можно эксплуатировать.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Пример №3. Работающий асинхронный двигатель.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Пример №4. Нагрев соединительной муфты.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Пример №5. Электрообогреватель.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Пример №6. Охлаждающая система ноутбука.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Пример №7. Сетевой фильтр.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Пример №8. Чашка чая.
Flir One 2
Flir E40
Flir T360
Итог.
Как видим Flir One 2 составляет достойную конкуренцию своим более дорогим собратьям!
К недостаткам данного тепловизора можно отнести малое время работы от встроенного аккумулятора. На практике продолжительность работы составляет минут 30-40. Производитель мог бы позаботиться о питании тепловизора непосредственно от смартфона при низком заряде аккумулятора тепловизора. Верхний предел измеряемой температуры всего +120°C (этого предела вполне достаточно для большинства случаев). Но сейчас уже вышло четвертое поколение тепловизоров Flir One с верхним пределом температуры +400°C. Цена у этого тепловизора конечно будет гораздо выше.
Тепловизор я покупал за 17000 рублей. По состоянию на март 2017г тут была самая низкая цена среди зарубежных торговых площадок. Дешевле были только Flir One первой версии, которые обладают более худшими характеристиками.
Тепловизор - камера которая получает картинку в виде температурного градиента исследуемой поверхности. В своих обзорах я измерял температуру с помощью тепловизора в виде приставки к смартфону - Seek Thermal. Но тепловизор мне не принадлежал и я решил выбрать свой собственный, а арендуемый отдать владельцу. Данная статья будет состоять из описания и сравнения функций двух имеющихся у меня тепловизоров.Выбор среди дешёвых тепловизоров небольшой. В пределах $200-250 редко когда можно найти варианты полноценных устройств в Б\У варианте, но есть упрощённые тепловизоры - приставки к смартфонам (к Android и iPhone). Известные мне я вывел в таблицу.
Как видите, в таблице расположились только продукты молодой американской компании Seek Thermal Inc и умудрённой опытом известной американской компании FLIR Systems.
Выбор пал на FLIR One for Android потому что:
- это же FLIR! (FLIR, это как FLUKE, только FLIR)
- Seek thermal Compact уже есть, хочу сравнить
- FLIR One имеет меньшее разрешение, но снимки дополняются второй встроенной камерой
Ценообразование. В Amazon на FLIR One for Android и на SEEK thermal Compact цена стоит на отметке - $250, но в течении месяца может варьироваться от $220 до $260 (это не учитывая Б\У варианты). Однажды видел SEEK thermal Compact за $196.97.
Отличия этих тепловизоров в двух словах
- Seek мелкий, FLIR габаритнее
- У Seek чуть выше разрешение матрицы, у FLIR это значение официально неизвестно (вероятно 160 x 120)
- Seek выдаёт термо картинку, FLIR смешивает картинку из двух камер (термо и обычной)
- Seek питается от смартфона, FLIR имеет свой аккумулятор
Покупка и доставка
Покупал на Amazon 17 июля. Платил кредиткой. На адрес компании-посредника посылка была доставлена 19 июля. 28 июля я оплатил налог при прохождении украинской таможни (так как стоимость выше 150 euro). И уже 5 августа получил. Посылка не помялась, упаковка от Amazon не вскрывалась.
Комплектация богатая. Внутри, судя по картинке, меня ждёт Samsung Galaxy S6. Производитель положил в комплект к тепловизору:
- резиновый защитный чехол
- две резиновые наклейки - демпферы
- фирменный кабель для подзарядки
- два micro USB переходника для разворота устройства относительно смартфона
- длинный поясок для крепления защитного чехла на шее
Сам FLIR One имеет пластиковый корпус и весит не больше зажигалки. При подключении к смартфону держится уверенно, хоть длинный micro USB разъём и создаёт приличный рычаг. Я не стал использовать комплектные накладки - демпферы. Толщина резины больше зазора между устройствами и USB уже не так надёжно вставляется. И с накладками не получается использовать комплектные USB переходники.
В сравнении с Seek
Подробные функции и спецификации
Модель: FLIR ONE Android
диапазон измерения: -20° to 120°C
работает при температурах: 0°C to 35°C
масса ~78 grams
габариты (L × W × H) 78 x 26 x 18 mm
аккумулятор: 350 mAh Li-Ion
камера: VGA (для смешивания с тепловой камерой)
чувствительность: 0.1° C
подзарядка: через micro-USB током 1A
Сертификация: FCC, CE, RoHS, CAN ICES-3 (B)/NMB-3(B), UL
Страничка на сайте производителя:
Описание (PDF):
Совместимость
Для работы с Flir One нужна ОС Android не ниже 4.4.2 и OTG USB порт (для Apple модификации - порт lighting). Можно ознакомиться со списком поддерживаемых устройств:
Несовместимых устройств мало и список немного странный. Смущает «Lenovo Xperia Z» и проблемы с LG G3 (4.4.2). Проверил на LG G2 (5.0.2), LG G3 (6.0), LG G4 (6.0.1) – всё работает.
Последовательность действий
- заряжаем устройство
- вставляем тепловизор в micro USB порт смартфона
- включаем тепловизор кнопкой питания
- запускаем одноимённую программу
Программное обеспечение (сравнение)
Буквально за неделю до написания обзора у Seek кардинально обновилась программа. На фото появилась цветовая шкала температур, цветовая гамма стала гораздо информативней при малой «контрастности» температур, сильно уменьшилась задержка вывода картинки на экран смартфона. Правда, без нюансов не обошлось - перед запуском требуется зарегистрироваться и входить под паролем. Лично у меня после регистрации войти не удаётся. Методом «научного тыка» было выяснено, что если ввести «что-то типа почты» и «что-то типа пароля», после чего два раза нажать – пускает к святая святым!
У Seek в программе есть следующие функции:
- выбор цветовой гаммы
- соотношение сторон (4:3 \ 16:9)
- сглаживание картинки
- выбор фамилии (Цельсий \ Кельвин \ Фаренгейт)
- отображение температурной шкалы
- сохранение GPS координат в снимке
- нанесение на снимок более подробной информации
отображение синей и красной меток отключить нельзя
Фотографии сохраняются в формате *.jpg с автоматическим названием вида «img_thermal_1471190415155.jpg». Разрешение фото (16:9) 1280x720 или (4:3) 1280x960.
У FLIR в программе отображается уровень заряда устройства. В программе можно:
- выбрать тип съёмки (Photo \ Video \ Panorama \ Timelapse)
- изменить цветовую гамму
- включить вспышку в качестве подсветки
- включить задержку съёмки на 3 или 10 секунд
- указать, что тепловизор перевёрнут как фронтальный
- выбрать «выделять цветом только горячие точки»
- выбрать тип поверхности измеряемого материала (матовый \ немного матовый \ немного глянцевый \ глянцевый)
- сохранить GPS координаты в снимке
- включить \ выключить автоматическую калибровку
Фотографии сохраняются в формате *.jpg с автоматическим названием вида «flir_20160809T110750.jpg». Разрешение фото (4:3) 640x480, а после обработки в редакторе FLIR Tools - (4:3) 449x336.
Но это ещё не всё! Так как FLIR поддерживает часы на Android Wear, то при запуске часы предлагают управлять удалённо.
Но и это только цветочки. FLIR One в фото сохраняет много всего (данные о измерениях, фото в видимом диапазоне). И программа под названием «FLIR Tools» (под Android, iOS, MacOS, Windows) умеет с полученным фото делать следующее:
Вытащить «только фотографию» или «только термоснимок»
- изменить прозрачность и алгоритм смешивания фото с термоснимком
- заменить цветовую палитру
- наложить на фото большое количество точек, окружностей и прямоугольников, внутри которых будут отображаться max\min значения температур.
- конвертация выбранных файлов в PDF
- отправить выбранные файлы по почте \ Box \ Dropbox \ FTP \ средствами Android
- показать на карте GPS координаты из снимка
- выдать всю информацию по снимку
Use case
Тепловизор даётся Гордому Фримену, который идёт в самый центр эксперимента, делает панорамное фото и сразу выкладывает в Dropbox. В лаборатории учёные получают фото и уже сами выбирают гамму, устанавливают метки и изучают области температур.
Разрешение и чувствительность
Я считал, что разрешение у тепловизора - самый главный параметр. Оказалось, что это не так. FLIR с его 160 x 120 демонстрирует контрастные снимки при разнице температур всего в один градус. А у Seek матрица сильно «шумит» и показывает контрастную картинку, но если разница температур составляет не менее пяти градусов.Фокусировка
Вот этот параметр довольно интересен, а в некоторых случаях и критичен. Дело в том, что термоснимки могут быть чёткие и контрастные, а могут демонстрировать лишь «цветные облака». Для фокусировки нужна оптика, которая прозрачна в ИК диапазоне. Оптика дорогая, так как создаётся из специальных материалов, таких как селенид цинка (ZnSe). Оба обозреваемых тепловизора уже имеют линзы с фиксированным фокусным расстоянием.Углы обзора
У FLIR углы обзора чуть шире, чем у Seek. Я использовал фокусировку на лист А4 и линейку для определения расстояния до бумаги. По очень приблизительным расчётам углы обзора равны 40° для FLIR и 33° для Seek.Отзывчивость и частота кадров
У FLIR скорость обновления картинки примерно 10 кадров в секунду, задержка около 0.5 секунды. Примерно раз в 30 секунд картинка замирает (устройство калибруется, это можно отключить).Отзывчивость у Seek хорошая. Скорость обновления картинки примерно 10 FPS, но время на подбор палитры для «рассеивания тумана» может достигать пяти секунд. Задержка небольшая, но калибровка может влиять на обновление картинки задерживая вывод на 1-5 секунд. Слышно как устройство постоянно негромко щёлкает затвором каждые пять секунд.
Измерения
Тепловизоры в действии
Если не задаваться целю измерять температуру, то редко когда тепловизоры могут показать что-то интересное. Вот такой у нас вид с балкона.
Слева FLIR | Seek справа
Фотография в помещении. Контрастность невысокая и можно лишь сравнить «информативность» снимков.
слева FLIR | Seek справа
Вот так выглядит натюрморт из различных материалов комнатной температуры. Перед нами металлические предметы, резинка, канифоль, пластик, фольга, слива. (металл и фольга отражают тепло окружающих предметов и выделяются на снимках)
слева FLIR | Seek справа
Эти фотографии лишь подтверждают, что тепловизор не функционален в повседневной жизни. Покемонов не ищет, ну разве что фото еды и селфи должны неплохо получаться. Правда, есть и удачные термоснимки.
Если использовать по прямому назначению, то информативность снимков увеличивается.
Точность и сравнение с другими методами измерения
На банкет приглашены: термопара, пирометр, градусник, Seek, FLIR.Начнём с малого - с себя. Измеряем палец как эталон температуры.
как это было
Переходим к микроскопии. Нагреваем лампочку
размерами 5х3 мм.
Тут разница между различными видами измерения предстаёт во всей красе. Тепловизоры видят не просто нагретое стекло, но и тепловое пятно источника внутри колбы. А пирометр измеряет слишком большую область, так что среднее значение гораздо ниже остальных.
как это было
Ну и границы измерений
- кратко.
влияние поверхности на тепловую картину
Для демонстрации были взяты четыре металических крышки. Одна обработана наждачной бумагой, вторая влажная, на третью нанесены два различных лака, четвёртая осталась без изменений. Все крышки нагревались и охлаждались одинаково.
измерения
На графике можно увидеть как поверхность материала влияет на показания тепловизора.
малые величины
Я хотел показать использование тепловизоров для поиска незаметных глазу вещей. К сожалению, Seek не способен передать небольшие девиации температур, так что тут он аутсайдер.Тепловой отпечаток от горячей чашки
Труба в стене
Отпечаток рук на рабочем столе
«Он не мог далеко уйти, мышка ещё тёплая!» Тут можно увидеть, что Seek демонстрирует неплохой результат. Дело в том, что это фото сделано с нескольких попыток, а картинка контрастна из-за горячего монитора.
монета перекрытие | монета отражение
фольга перекрытие | фольга отражение
стекло перекрытие | стекло отражение
бумага перекрытие | прозрачный PET пластик перекрытие
полиэтилен перекрытие | полиэтилен (8 слоев) перекрытие
покупка дополнительной линзы (макросъёмка)
Расскажу про модификацию для фокусировки на небольшом расстоянии. Как я уже говорил в абзаце «фокусировка», для этих целей нужны линзы из определённых материалов - германия, кремния, селенида цинка и прочих. Оптику ZnSe используют для фокусировки лазера и продают во многих местах, имеется выбор в диаметре, фокусном расстоянии и цене. Главным в ценообразовании является производитель - Китай или США. Китайские дешевле раза в полтора, но некоторые продавцы пишут «если ваш лазер больше 100W – берите американские». И я решил, что у меня лазер больше 100W, взял дорогую линзу. Я хотел продемонстрировать максимум и получить самые чёткие и контрастные фотографии. Возможно, китайские линзы будут не хуже в этом плане, но это уже проверять вам.Я за US $26.50 прикупил 20mm diameter ZnSe Lens with 50.8mm/2″ с хорошим выбором линз и отличными отзывами. Доставка была быстрой, упаковано от души. 
Сразу после распаковки я состряпал универсальное крепление для обоих тепловизоров. Это заняло пять минут и не претендует на повседневное использование, но для тестов сойдёт.
Если корпус Seek удобен для установки дополнительных линз, то с FLIR пришлось повозиться. Я скотчем заклеил вторую камеру (программное отключение не предусмотрено), а кусок резины пришлось вырезать фигурно, иначе насадка соскакивает с обтекаемого корпуса. 
Вот тут оба тепловизора раскрыли свои возможности и показали на что способны. Seek хоть и имеет меньший угол обзора, но высокое разрешение матрицы помогает получить детальные снимки. Но всё ещё при условии, что разница температур выше 3-5 градусов. У FLIR чуть больше угол обзора, а чувствительная матрица способна иногда различить SMD элементы и без дополнительной линзы. С линзой картинка чёткая и ясная. Для получения чуть контрастного фото схему можно даже не включать. Немного мешают шумы от закрытой скотчем камеры, но через FLIR Tools можно выбросить эту информацию.
FLIR до | FLIR после
Seek до | Seek после
Сопоставление трёх фотографий. На центральной я отметил масштаб.
По результатам тестов скажу что с линзой получить читаемую тепловую картину можно, но я не могу сказать что эта информация будет вами воспринята однозначно. Наличие тепловизора ещё не гарантирует вам нахождения неисправности. Горячий элемент или широкая медная шина могут засветить изучаемые элементы даже на противоположной части платы. В пример приведу плату одного контроллера (приёмник зарядного стандарта Qi).
Как вы думаете, какие элементы будут самыми горячими на плате? Ответ под спойлером. 
Горячими являются три конденсатора вверху. Если бы плата была неисправна, то я бы заподозрил их в первую очередь. Но они являются частью LC контура принимающего до 5W энергии, так что без понимания работы схемы термоснимки не очень «читаемы».
Снимаем видео
Я решил понаблюдать за остыванием кусочка бумаги смоченной в горячей воде. Положил две бумажки на крышку, одну из них намочил. Никакой особой цели не преследовал, только хотел получить какое-то действие в течении всей съёмки.
Заряда аккумулятора хватило на 40 минут, после чего я получил видеоролик на 4ГБ.
Запись ведётся со следующими параметрами.
Name: flir_20160818T215039.mp4
Format: MPEG-4 Version 2
Duration: 36mn 12s
Overall bit rate: 15.8 Mbps
Video
Format: AVC [email protected]
Bit rate: 15.7 Mbps
Width: 640 pixels
Height: 480 pixels
Display aspect ratio: 4:3
Frame rate: 8.639 fps
Audio
Format: AAC LC
Nominal bit rate: 96.0 Kbps
Channel(s): 1 channel
Sampling rate: 44.1 Khz
Для уменьшения продолжительности видео (и размера файла) есть возможность настроить запись в формате Time-lapse, в котором настраивается периоды и длительность записи.
переметры видео с помощью ПО от Seek ...
Name: thermalVideo_1471607264878.mp4
Duration: 41mn 31s
Video
Format: MPEG-4 Version 10
Bit rate: 0.8 Mbps
Width: 1280 pixels
Height: 720 pixels
Display aspect ratio: 16:9
Audio
Format: AAC
Nominal bit rate: 65.0 Kbps
Channel(s): 1 channel
Sampling rate: 44.1 Khz
Формат видео
Потребление и автономность
Я решил проверить время автономной работы путём записи видео. От начала записи и до отключения прошло 39 минут. За это время FLIR разрядился с 98 до 2% и выключился. Смартфон разрядился на 19% (аккумулятор на 3000 mAh). Сам производитель намекает, что можно заряжать тепловизор и во время использования, потребление при этом составит 0.61 A (в выключенном состоянии FLIR заряжается током всего 0.45A).Для примера, запись видео с помощью ПО от Seek за эти же 40 минут разрядила смартфон на 26%, а смартфон буквально раскалился. Видео заняло всего 274 МБ места, но оказалось полностью непригодным для просмотра. Редкие цветные точки на чёрном фоне на тепловую картину не похожи.
Стоит отметить, что у FLIR ёмкость в процентах определяется с погрешностью. У заряженного устройства ПО в течении 10 секунд уменьшило заряд с 100% до 92%. А полностью разряженному устройству приписало целых 20%, после чего связь с FLIR пропала.
После полного разряда я поставил тепловизор на подзарядку. Производителем заявлен аккумулятор на 350 mAh (около 1.3 Wh). Через 25 минут заряда устройство получило 0.8 Wh (61% заряда), после чего ток потребления уменьшился с 0.45A до 0.07A. На третьем часу подзарядки в сторону тепловизора ушло 1.8 Wh и я прекратил заряд - это похоже на бесконечный процесс. Могу предположить, что полутора часов будет достаточно для полного заряда.
После продолжительной эксплуатации у меня появилась привычка подзаряжать тепловизор перед каждой фотосессией. Сложно запомнить сколько заряда оставалось в прошлый раз, а погрешность в определении заряда запутывает ещё больше.
Что в итоге
Я хотел показать что вас ожидает, если у вас появится надобность в тепловизоре при минимальных вложениях. Конечно, этот аппарат вам не заменит других методов измерения, но он вам поможет составить (в прямом смысле) общую картину происходящего.Но есть и нюансы:
Нужно понимать, что излучение тепла у различных материалов сильно отличается. И даже два одинаковых металлических предмета одинаковой температуры будут сильно отличаться на фото тепловизора, если один из них будет, к примеру, влажный.
Не забываем про способность некоторых материалов \ покрытий отражать тепло. Так что холодная металлическая поверхность с полосами краски через тепловизор может быть видна как горячая поверхность (отражает вас горячего) с холодными полосами.
Стекло, прозрачный пластик, полиэтилен (частично) - непрозрачны для тепловизора! К примеру, мощные светодиодные лампочки выглядят холодными (пластиковый колпак не нагревается), но маломощные газоразрядные - горячими (нагревается стеклянная колба).
Недостатки
У Seek претензии к ПО. Если ранее у них были глупые ошибки уровня «на сохранённом фото метки показаний смещаются относительно реальных измерений». То сейчас программа лишь изредка вылетает. И требование логина выглядит нелепо. После FLIR у Seek начал раздражать цветной фоновый шум, хотя раньше я его даже не замечал.У FLIR хотелось бы видеть на экране не просто крестик измерения по центру, а автоматический поиск max \ min значений температуры, как у Seek. И аккумулятора хватает всего на одну - две сессии. Ещё резиновый чехол не внушает доверия. Прикрыть им оптику - самое то, но от песка или влаги не защитит.
Области применения Seek thermal Compact
- поиск явного источника тепла \ холода на большой территории (лес, склад, тоннель)- мгновенное определение min \ max значений температур
- изучение явного нагрева крупных элементов электрической схемы
- изучение нагрева SMD элементов при наличии линзы (хорошее разрешение, средняя чувствительность, малый угол обзора)
Области применения FLIR One for Android
- поиск источника тепла \ холода на большой территории (лес, склад, тоннель)- определение наличия скрытых источников тепла \ холода (труба или проводка в стене)
- отображение небольшой разницы температур порядка 0.5 градуса (тепловой отпечаток пальцев на кодовом замке)
- изучение нагрева крупных элементов электрической схемы
- изучение нагрева SMD элементов при наличии линзы (среднее разрешение, отличная чувствительность, большой угол обзора)
- длительное наблюдение за тепловыми изменениями с помощью функции time-lapse
- формирование отчёта (в программе Flir Tools) с указанием точек и областей с min \ max значениями температуры
+176 +306
Тепловизор FLIR One PRO дает возможность быстрее находить невидимые проблемы. FLIR One PRO сочетает термодатчик с более высоким разрешением, способный измерять температуру до 400 °C с мощными измерительными инструментами и возможностью генерации отчетов. Его революционная обработка изображений VividIR ™ позволяет увидеть больше важных деталей. Обновленный дизайн включает в себя регулируемый разъем OneFit ™, который можно использовать, не вынимая телефон из защитного футляра. Улучшенное приложение FLIR One позволяет одновременно измерять температуру в нескольких точках или областях и передавать данные на SmartWatch для удаленного просмотра.
Особенности тепловизора FLIR One PRO для Android
Обработка изображений VividIR.
Высокая производительность тепловой обработки изображений позволяет с точностью выявлять проблемы, а затем документировать данные для Ваших клиентов.
Улучшенное разрешение изображения позволяет быстро обнаруживать имеющиеся проблемы.
Тепловизор FLIR ONE Pro дает возможность измерять температуру до 400 °С.
FLIR MSX® выделяет видимые границы изображения камеры с разрешением HD 1440 x 1080 на инфракрасном изображении, чтобы создать более четкую, понятную картинку.
Разъем ONeFit.
Оставьте Ваш мобильный телефон в защитном чехле - регулируемый разъем означает, что Вам не нужно выбирать между использованием инфракрасного изображения и безопасностью устройства.
Возможность регулировать длину разъема (дополнительно до 4 мм).
Реверсивные разъемы для Android и iOS.
