Как сделать тепловизор из iphone

Обновлено: 04.07.2024

Зачем он нужен?Разные штуки у нас были в редакции, но такая нереальная лежит рядом с моим айфоном впервые.

Это настоящий, полноценный тепловизор для iPhone. Для кого-то он будет прибором ночного видения. Для других – важным инструментом решения бытовых проблем и экономии денег.

Многие из нас вообще никогда в жизни не видели что-то подобное, разве что в фильмах. Поэтому немного объясню, как это работает. Ну и расскажу, зачем может понадобится даже обычному Серёже из Москвы.

Как вообще работает тепловизор?

Небольшой экскурс в физику для тех, кто хочет найти ответ на вопрос подзаголовка.

Энергия вокруг нас переносится волнами: свет, тепло, даже гравитация. Их нельзя увидеть невооружённым глазом. Но некоторые можно зафиксировать специальные приборами.

Например, есть волны инфракрасного и видимого диапазонов, соответственно – видимого (свет) и теплового (тепло). Окружающие объекты по-разному нагреваются в зависимости от своих свойств, тем самым испуская собственное инфракрасное излучение.

Чтобы заметить его, используется камера с инфракрасными датчиками, так называемые болометрические (тепловые) матрицы. Это и есть тепловизор.

Он регистрирует излучение, фокусируя его через линзу. Полученные данные анализируются и отображаются, например, в виде контрастного изображения с переливающимися цветами, каждый из которых обозначает конкретную температуру.

Пример работы Seek Thermal Compact

Именно так устроен тепловизор. Многие из вас видели его в боевиках. Так называемый прибор ночного видения, по сути, и есть тепловизор. Как и инфракрасный прицел для какой-нибудь штурмовой винтовки.

Сейчас самый доступный и логичный способ заполучить тепловизор – купить его для вашего смартфона. Но не какой попало (с позорными характеристиками и неверными данными), а что-нибудь грамотное и качественное. Например, от Seek Thermal.

Кто такая Seek Thermal и что она производит?

Это одна из немногих компаний, которая делает хорошие, компактные тепловизоры для обычных людей и их бытовых задач. Такие выскочки, которые решили делать тепловизоры почти промышленного уровня за шестую часть от принятых цен. И при этом тепловизоры производятся прямо в США, в Калифорнии. А не где-нибудь в Китае.

Сила компании в недорогих девайсах и тепловой матрице высокого разрешения, которую еще недавно применяли только в дорогих промышленных устройствах.

Сейчас Seek Thermal выпускает тепловизоры двух видов: самостоятельные (с дисплеем и батареей) Reveal и компактные камеры Compact для смартфонов. Именно последние приехали к нам в редакцию: базовую Compact и топовую Compact Pro.

Грубо говоря, это тепловизор, который пристёгивается к вашему айфону и позволяет увидеть мир в совершенно новом качестве. Заодно решить некоторые бытовые проблемы и не только.

Самый дешевый американский тепловизор Seek Thermal использует матрицу с разрешением 206х156 точек для съемки инфракрасного излучения. Китайские аналоги в лучшем случае снимают температуру матрицей 80х80. Nuff said.

Забегая вперёд, скажу: эти штуки реально работают.

Чем отличается Seek Thermal Compact от Compact Pro

Seek Thermal Compact

Seek Thermal делает три вида термокамер для смартфонов: Compact, CompactXR и Compact Pro. Все они продаются в двух видах: с портом Lightning или microUSB.

Если оценивать только внешне, камеры почти одинаковы. У всех магниевый корпус, одинаковая форма и размер. Разные только цвета объектива.

Первое отличие между бюджетной версией и топовой – разрешение сенсора. В Seek Compact оно составляет 206х156, или суммарно 32000 точек. Pro-версия обладает более чувствительной матрицей на 320х240, или 76800 точек.

Seek Thermal Compact Pro

Разные и скорости сбора данных: базовая версия делает 9 кадров в секунду, топовая – 15 кадров. Это не отражается на точности измерения. Просто тепловизор с бОльшей частотой съемки удобнее, не надо держать его совсем неподвижно. И видео с него получается лучше.

Объективы сделаны из теплостойких халькогенидов (это для минимальных отклонений при замерах). Но тут тоже есть отличия между моделями, и они самые существенные:

объектив Compact: регулируемый фокус, угол обзора 36 градусов, дальностью работы до 330 метров

объектив Compact Pro: регулируемый фокус, угол обзора 32 градуса, дальность работы до 550 метров.

У Pro-версии объектив больше, шире и чувствительнее. Кроме того, большая дальность работы помогает с оценкой масштабных объектов. За счет этого и меньший угол легко компенсировать: отошел подальше, получил картинку шире.

Для регистрации данных с теплочувствительной матрицы используется один и тот же микроболометр VOx с диапизоном рабочей температуры от -40 до +330 градусов.

Диапазон измерения температуры дает понять: тепловизоры Seek Thermal являются портативным помощником домашнего мастера или профессионала-частника. То есть для личных и бытовых целей. Строить многоквартирные дома с ним не надо, а вот дачнику или в ремонте квартиры они очень помогут.

Интересно, что в отличие от массовых китайских тепловизоров, американские от Seek Thermal умеют самостоятельно калиброваться, учитывая собственную температуру и условия окружающей среды.

Для правильного измерения это невероятно важно, поскольку через полчаса работы дешевые аналоги могут врать на 20-30 градусов. С Seek Thermal такого не будет.

Для калибровки используется электромеханический затвор, который немного пощёлкивает при работе.

Как использовать Seek Thermal c айфоном

Как многие уже догадались, для работы необходимо скачать бесплатное приложение Seek Thermal из App Store. Если возьмёте версию для Android, то тогда вперёд в Google Play.

В приложении всё просто: можно немедленно начать снимать, а можно предварительно настроить параметры замера и отображения.

Например, сначала снимаешь через него фотографию измеряемого места или объекта, затем выбираешь режим работы тепловизора и делаешь уже тепловой снимок с заранее предустановленными параметрами цветового отображения (то есть, меняешь цвета, соответствующие той или иной температуре, и четкость переходов между ними).

Есть несколько основных режимов для разных ситуаций. Среди них:

локальный нужно выбрать центральную точку, картина строится от нее (указывается температура точки и пороговые температуры)

высокий/низкий: приложение выведет пороговые температуры и перестроит картину по ним (указывается максимальная и минимальная температура кадра)

пороговый: пользователь вводит пороговые данные, за пределами которых снимок не отображается

Thermal+: разделяя экран пополам, показывает фотоизображение (сделанное камерой гаджета) и тепловой снимок, в отличие от других режимов кадры сохраняются на смартфоне или планшете.

Обязательно зайдите в настройки, потому что тут прячется очень важный параметр: коэффициент эмиссии, то есть коэффициент отражения тепловых волн от снимаемых камерой поверхностей.

Ведь с тепловым излучением все не так просто. Блестящее и полированное отражает больше излучения, черное или матовое – меньше. Поэтому вводятся коррекционные коэффициенты: матовое — 0,97; полуматовое — 0,80; полуглянцевое — 0,60; глянцевое — 0,30.

В зависимости от них будут меняться показания, они банально будут точнее. Например, при съемке нагретого зеркала (фактически 0,3 от реального значения), прибор покажет неверную температуру до тех пор, пока не будет установлен верный коэффициент эмиссии.

Лайфхак: понижая коэффициент эмиссии, можно увеличить максимально измеряемый нагрев, увеличив максимально регистрируемую с помощью Seek Compact температуру до 990° вместо базовых 330°! Правда, пересчитывать это придется самостоятельно на калькуляторе.

Как тепловизор может помочь вам в быту

Логичный вопрос. Кому и когда Seek Thermal может реально помочь? Всё-таки узкоспециализированная штука.

Утечки тепла дома

Базовый сценарий использования тепловизора – выявление утечек тепла в межпанельных швах, стыках, стенах. Работает и в автомобилях.

Наводим тепловизор на стену, смотрим температурный график. Места с утечками окрасятся в соответствующие цвета. Там и утепляем (скорее всего, строители некачественно заделали шов).

Если в доме регулируется отопление (особенно на даче и в бане), экономия за отопительный сезон превысит стоимость тепловизора.

Проблемы батарей и труб отопления

Как там ваши батареи дома, много воздуха внутри? На снимке с тепловизора они должны равномерно окрашиваться. Чего, естественно, в большинстве наших домов не будет. Теперь сможете легко выявить засорившуюся секцию или забитый клапан.

Только не перепутайте места сварки в батарее с местами теплопотерь.

Промерзающие стеклопакеты и балконы

Оценка тепловизором позволит найти высохший уплотнитель, промерзающий стеклопакет с трещиной, требующую герметизации раму. Или выяснить, что окна необходимо полностью менять из-за неправильной установки и слишком больших расстояний до стены.

Часто приходится менять лампы? Стоит проверить светильник – вероятно, цоколь слишком сильного нагревается, а воздухоотвод полностью отсутствует.

Кстати, сами лампы тоже должны нагреваться только до определенной температуры. Если она таковую превышает, стоит заменить во избежание прогорания проводки, быстрого выхода лампы из строя.

Нагрев проводки, проложенной снаружи – одна из частых причин пожаров. Нашел, сменил проводку или поменял нагрузку в квартире.

Внутри стены нагрев тоже можно найти, но он должен быть очень серьезным. Если это вдруг произошло, стену не жалко вскрыть, иначе проблем будет больше.

Пример работы Seek Thermal Compact

Тепловизором легко оценить нагрев любых гаджетов, от умных часов до системных блоков. Причем можно найти конкретный компонент, который слишком сильно греется.

Например, с ним можно увидеть место чрезмерного нагрева в корпусе ноутбука или стационарного компьютера. Seek Compact Pro за счет высокого разрешения сенсора может разделять по температуре даже транзисторы на плате. Появились подозрения, проверил их тепловизором и поменял железку/гаджет еще до поломки.

В принципе, девайс можно использовать и в более экстремальных условиях, вроде охоты. Но тогда советую не базовую модель, а CompactXR или Compact Pro: они-то бьют на приличные 550 метров.

Сколько стоит Seek Thermal Compact в России

Базовая модель, Seek Thermal Compact обойдётся в 20610 руб. по промокоду ST, который дает скидку 10% как на этот, так и на любой другой тепловизор из линейки Seek Thermal.

Топовая версия, Compact Pro, стоит существенно дороже – 44 910 руб. Разница двукратная, но и эффективность тоже. Чего стоят 550 метров дальности и удвоенная точность тепловой карты!

Очевидно, что даже в подобном исполнении эти тепловизоры не являются массовой штукой. Но те, кто хотя бы раз имел дело с ремонтом или строительством, должны оценить эту штучку по заслугам. Еще охотники порадуются.

У Seek Thermal получилось главное: сделать не игрушку для хипстеров (китайщина, смотрим на тебя), а реально полезный инструмент в быту.

Ну и удивительно, что такие сложные вещи, которым мы удивлялись с экранов кинотеатра, теперь можно – клик – подключить к любому смартфону и использовать самому. Пойду что ли разберусь со своим балконом.

Задался вопросом по тепловизору, и тут меня смутила высокая цена, вроде как на первый взгляд простой прибор с камерой.
Так вот, напишу сразу, по опыту изучения этой темы.
Цена тепловизора, на начальной стадии зависит от вида:
1-Чувствительного элемента — болометрической матрицы, которая позволяет, переводить излучение ИК-диапазона в электрический ток.
Болометрической матрица, нежная, сложная и дорогостоящая деталь тепловизора.
От разрешения матрицы зависит качество получаемых термограмм, а именно точность и детализация измерения температуры.
2- Используемые линзы и их качество, а потом всё остальное добавляет в эту цену.

При упоминании тепловизора, сразу приходит на ум прибор, который используется военными для ночных операций. Но сфера использования этого устройства достаточно широкая и обширная.

Его применяют в энергетической промышленности, медицине, охранной деятельности. Пользуются им и охотники. В статье будет дано подробное описание — как можно сделать тепловизор в домашних условиях. Будут рассмотрены несколько вариантов самостоятельного изготовления этого устройства. Также будет дано описание принципа работы.

Принцип работы

Основным назначением тепловизора является определение температуры различных объектов на удалении. Контроль производится в инфракрасном спектре. Это устройство одинаково функционирует при дневном, искусственном или ночном освещении. На его работу не могут повлиять погодные условия, сильная влажность, температура окружающих объектов. Любые температурные отличия, даже в сотую долю градуса, учитываются и передаются на монитор в виде более ярко окрашенного участка. Военные и охотники используют устройство для определения живых объектов: людей, животных. В промышленности основным назначением этого устройства является контроль за изменением температуры работающих установок, механизмов и агрегатов.

Принцип работы тепловизора основан на определении инфракрасного излучения от объекта. Любой объект имеет собственное магнитное поле. Его частью является инфракрасное излучение, которое передается с определенной температурой. Именно это излучение пропускает через себя линза из германия. Линзы из обычного стекла не способны пропускать инфракрасное излучение, поэтому различная съемочная аппаратура и датчики оснащаются специальной чувствительной матрицей. Пропущенный поток попадает на чувствительную матрицу. Поверхность этого элемента оснащена высокочувствительными диодами. Инфракрасный спектр, попавший на них, изменяет электрическое сопротивление диодов. Данные об электрическом сопротивлении каждого элемента передаются на микропроцессор. После обработки процессор передает конечный результат на монитор. На экране появляется картинка, позволяющая визуально оценить температуру объекта. Дополнительно дается цифровое обозначение температуры каждого участка.

На дисплее тепловизора картинка представляет собой размытый силуэт, который показан в разных цветовых тонах. Чем температура выше, тем цвет ярче. Именно так воздействует инфракрасный поток на сопротивление диодов.

Тепловизоры могут быть переносными и стационарными.

Переносные используются, в основном, в виде дополнительного оборудования военных, охотников, выездных оперативных сотрудников предприятий. С их помощью определяют местонахождение живых или раненых людей, животных. Также определяется состояние отдельных приборов или аппаратуры.
Стационарные устройства более функциональные. Они могут являться частью охранных и пожарных систем, контролировать температуру различных устройств и механизмов. Часто имеют оснащение удаленным управлением и возможностью включения или отключения приборов, которые находятся в сфере их контроля.

Любой тепловизор является дорогостоящим профессиональным оборудованием. Очень часто приобрести его для повседневного использования очень сложно. Поэтому многие делают тепловизор своими руками. Далее будут приведены самые работоспособные варианты.

Самодельные устройства

Самодельный тепловизор может быть очень востребован у охотников. Прибор поможет определять местоположение животных в темноте. При этом на работу прибора не смогут повлиять погода, температура окружающего воздуха, различные посторонние объекты: нагретые камни, деревья и вода. Далее представим несколько вариантов, как сделать тепловизор для охоты своими руками.

Фотоаппарат

Изначально, все электронные фотоаппараты оборудованы чувствительной инфракрасной матрицей. Но для того, чтобы этот спектр не влиял на качество съемки, прибор оснащается тепловым фильтром, который поглощает излучение. Поэтому все, что необходимо, это просто удалить данный фильтр и немного модернизировать сам аппарат.

Для работы понадобится:

Полностью исправный фотоаппарат с ЖК-дисплеем.
2 инфракрасных светодиода. Они должны иметь мощность не менее 5 ватт.
Охлаждающие радиаторы.
Микропереключатель.
Стабилизатор напряжения.

Чтобы сделать тепловизор своими руками из фотоаппарата, необходимо следовать следующей инструкции:

Открутить все крепежные винты от задней крышки устройства.
Демонтировать крышку.
Демонтировать дисплей.
Отсоединить все электропроводящие шлейфы.
Снять переднюю панель, микрофон.
В этой части прибора находится конденсатор, отвечающий за работу фотовспышки. Запрещается прикасаться к его контактам. Конденсатор нужно обесточить, предварительно закоротив ножки отверткой.
Далее нужно демонтировать объектив.
Отсоединить от матрицы фильтр ИК излучения.
Фильтр заменить простым тонким стеклом или прозрачной пленкой. Таким образом фотоаппарат сохранит функцию авто фокуса.

После, необходимо полностью собрать аппарат и проверить, работает ли он. Если все детали установлены правильно и прибор функционален, то его нужно снова разобрать. Далее требуется:

К пальчиковой батарее присоединить постоянный резистор для занижения выходящего напряжения. Заниженное напряжение поможет надолго продлить срок службы инфракрасных светодиодов и уменьшить потребление от батареи.
Подготовленные светодиоды промазать термопастой, установить или закрепить к радиаторам. Очень важно, чтобы термопаста и диод плотно соприкасались с радиатором охлаждения.
Проделать в передней крышке фотоаппарата 2 отверстия. Эти отверстия проделываются в верхней части, по разные стороны от объектива.
Светодиоды закрепляются с внешней стороны корпуса, их соединительные контакты выводятся внутрь.
Все элементы необходимо соединить параллельным подключением через микропереключатель.
Переключатель прикрепить к верхней части корпуса.

Теперь необходимо выключить свет в помещении и проверить работу устройства. С помощью данного прибора можно обнаружить тепловые скопления на незначительном удалении.

Веб-камера

Еще один достаточно интересный проект. Данная модель самодельного тепловизора относится к стационарным приборам. При помощи его можно осуществлять сканирование прилегающей территории, контролировать температуру различной техники и оборудования. Для того чтобы самостоятельно собрать этот прибор необходимы следующие детали:

Далее необходимо собрать все компоненты вместе.

Микроконтроллер Ардуино поместить в заранее приготовленный корпус. Важно, чтобы отсек имел запас внутреннего объема под элементы питания.
Привод отвечающий за горизонтальное расположение совместить с серводвигателем, и закрепить на штатив.
К приводу вертикального уровня необходимо прикрепить веб-камеру. Далее этот привод соединяется с серводвигателем, и совмещается с горизонтальным. К этому же приводу крепиться лазерный указатель.

После того как конструкция была собрана, требуется правильно соединить все электронные компоненты. Для начала требуется подключить микроконтроллер Arduino и температурный датчик. Делается это по следующей схеме:

Контакт GND с клеммой GND. Эти контакты могут иметь обозначение Ground.
Контакт Vin с Arduino с контактом 3.3v датчика.
Клемму SDA датчика температуры с контактом Pin 4 контроллера. Может иметь обозначение А4.
Контакт SCL датчика с клеммой Pin 5 контроллера. Может иметь обозначение А5.
Между контактами SDA и 3.3v датчика припаять ранее приготовленный резистор.
Такой же резистор запаять между контактами 3.3v и SCL.
Лазерный модуль подключается к контакту 3.3v датчика температуры, со своим аналогичным по обозначению контактом.
Также совмещаются контакты GND.
Заключительным этапом является совмещение всех компонентов в одной точке.

Питание всей системы осуществляется от батареи 9–12 вольт, зависит от выбранного микроконтроллера. Также стоит правильно подключить питание этого элемента, чтобы оно не образовало короткого замыкания при подключении веб-камеры к компьютеру. Схема подключения всей системы приводится ниже.

Все подключения выполняются при помощи проводов длиной не менее 30 сантиметров. Прямое соединение обоих компонентов запрещается. Магнитное поле и температурные изменения могут повлиять на правильные данные от датчика температуры.

Настройка

После установки на контроллер программного обеспечения, необходимо включить собранный прибор и выполнить настройку. На экране компьютера должно появиться 3 точки: одна точка должна быть по центру экрана, а одна в углу.

Дополнительная точка — это лазерный луч. Именно его нужно совместить с центральной точкой. Калибровка выполнена.

Этот прибор очень громоздкий по причине использования штатива. Но его легко можно установить на автомобиль или жесткую основу, например, на крышу дома. Шнур для соединения с компьютером можно удлинить или приобрести готовый. Главная особенность этого устройства в том, что существует большое поле для модернизации. Этот тепловизор можно легко использовать в качестве охранной или пожарной сигнализации. Единственный недостаток прибора кроется в замедлении передачи данных. Связано это с частотой взаимодействия контроллера и веб-камеры.

Электронный градусник

Современные градусники измеряют температуру примерно по тому же принципу. Отличие состоит в нагреве самого инфракрасного луча. В результате на дисплее устройства появляется не температурное пятно разного цвета, а просто число, обозначающее температурную характеристику.

Для того, чтобы наделить подобный градусник дополнительным дисплеем и функцией тепловизора, к нему подключают контроллер Arduino. Теперь появляется возможность подключения дополнительного дисплея и возможность визуального контроля температурного следа. У такого прибора будет один существенный недостаток. Градусники не могут осуществлять измерение на большом расстоянии. Такой прибор может пригодится в быту, но не для охоты.

Смартфон

Также многие смартфоны оснащаются встроенной возможностью замера температуры по типу тепловизора. Эта функция доступна за счет встроенной матрицы. Такие программы не позволяют сканировать местность на дальние расстояния.

Заключение

Самостоятельная сборка тепловизора в домашних условиях требует навыков в электротехнике и программировании. Если подобных знаний нет, то можно воспользоваться готовым устройством, которое работает через смартфон. Оно намного дешевле и проще профессиональных тепловизоров. Очень важно правильно использовать изготовленный своими руками прибор. В нем нет защиты от количества поступающих инфракрасных лучей. Любой замер нужно производить на расстоянии не менее 50 сантиметров от сильно нагретого объекта.

Очередная выставка электроники для быта CES 2014 состоялась по традиции в Лас-Вегасе. Впервые на ней был продемонстрирован аксессуар для айфонов FLIR ONE. Это особенный защитный чехол, который разработан для пятого iPhone. Аксессуар помимо обычных защитных функций способен превратить яблочный мобильник в тепловизор.

Новый аксессуар позволяет увидеть в полной темноте различных животных, людей и горячие предметы. Еще новый чехол сможет указать пользователю мобильника на наличие тепловых утечек из помещения или всего здания.

С помощью нового FLIR ONE можно легко обнаружить все недочеты строителей при устройстве теплоизоляции жилища. Новый аксессуар поможет пользователю достаточно уверенно передвигаться темной ночью без фонарика.

Такой интересный чехол сможет точно проинформировать пользователя iPhone о готовности жареного мяса.

Новый гаджет достаточно интересное устройство, которое поможет развлечься пользователю. Также тепловизор сможет оказать реальную помощь ночью, когда у человека отсутствует фонарик, а других источников света рядом нет.

Новый девайс питается от своего аккумулятора и способен автономно работать примерно два часа. Стоит этот интересный аксессуар почти 350 долларов.

Читайте также: