termografía


La termografía infrarroja ( IRT ), video térmico y/o imágenes térmicas , es un proceso en el que una cámara térmica captura y crea una imagen de un objeto mediante el uso de la radiación infrarroja emitida por el objeto en un proceso, que son ejemplos de ciencia de imágenes infrarrojas . Las cámaras termográficas generalmente detectan radiación en el rango infrarrojo largo del espectro electromagnético (aproximadamente 9000 a 14 000 nanómetros o 9 a 14 μm ) y producen imágenes de esa radiación, llamadas termogramas .. Dado que la radiación infrarroja es emitida por todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto según la ley de radiación del cuerpo negro , la termografía permite ver el entorno con o sin iluminación visible . La cantidad de radiación emitida por un objeto aumenta con la temperatura; por lo tanto, la termografía permite ver las variaciones de temperatura. Cuando se ven a través de una cámara termográfica, los objetos cálidos se destacan bien contra fondos más fríos; los humanos y otros animales de sangre caliente se vuelven fácilmente visibles contra el entorno, de día o de noche. Como resultado, la termografía es particularmente útil para los militares y otros usuarios de cámaras de vigilancia .

Algunos cambios fisiológicos en los seres humanos y otros animales de sangre caliente también se pueden monitorear con imágenes térmicas durante el diagnóstico clínico. La termografía se utiliza en la detección de alergias y en medicina veterinaria . Algunos profesionales de la medicina alternativa promueven su uso para la detección del cáncer de mama , a pesar de que la FDA advierte que "aquellos que optan por este método en lugar de la mamografía pueden perder la oportunidad de detectar el cáncer en su etapa más temprana". [1] El personal del gobierno y del aeropuerto utilizó la termografía para detectar casos sospechosos de gripe porcina durante la pandemia de 2009. [2]

La termografía tiene una larga historia, aunque su uso se ha incrementado dramáticamente con las aplicaciones comerciales e industriales de los últimos cincuenta años. Los bomberos utilizan la termografía para ver a través del humo , encontrar personas y localizar la base de un incendio. Los técnicos de mantenimiento utilizan la termografía para localizar juntas y secciones de líneas eléctricas sobrecalentadas , que son una señal de falla inminente. Los técnicos de construcción de edificios pueden ver firmas térmicas que indican fugas de calor en un aislamiento térmico defectuoso y pueden usar los resultados para mejorar la eficiencia de las unidades de calefacción y aire acondicionado.

La apariencia y el funcionamiento de una cámara termográfica moderna suelen ser similares a los de una videocámara . A menudo, el termograma en vivo revela las variaciones de temperatura con tanta claridad que no es necesaria una fotografía para el análisis. Por lo tanto, un módulo de grabación no siempre está integrado.

Las cámaras termográficas especializadas utilizan matrices de plano focal (FPA) que responden a longitudes de onda más largas (infrarrojo de longitud de onda media y larga). Los tipos más comunes son InSb , InGaAs , HgCdTe y QWIP FPA. Las tecnologías más nuevas utilizan microbolómetros no refrigerados de bajo costo como sensores FPA. Su resolución es considerablemente inferior a la de las cámaras ópticas, en su mayoría 160x120 o 320x240 píxeles , hasta 1280 x 1024 [3] para los modelos más caros. Las cámaras termográficas son mucho más caras que sus contrapartes de espectro visible, y los modelos de gama alta a menudo están restringidos a la exportación debido a los usos militares de esta tecnología. Más viejoLos bolómetros o modelos más sensibles como el InSb requieren enfriamiento criogénico , generalmente mediante un refrigerador de ciclo Stirling en miniatura o nitrógeno líquido .

Las imágenes térmicas, o termogramas, son en realidad visualizaciones de la cantidad de energía infrarroja emitida, transmitida y reflejada por un objeto. Debido a que existen múltiples fuentes de energía infrarroja, es difícil obtener una temperatura precisa de un objeto utilizando este método. Una cámara termográfica es capaz de realizar algoritmos para interpretar esos datos y construir una imagen. Aunque la imagen muestra al espectador una aproximación de la temperatura a la que está funcionando el objeto, la cámara en realidad utiliza múltiples fuentes de datos basadas en las áreas que rodean al objeto para determinar ese valor en lugar de detectar la temperatura real. [4]


Termograma de un edificio tradicional al fondo y una " casa pasiva " al primer plano
Termograma de un gato
Cámara termográfica y pantalla. Las imágenes térmicas pueden detectar la temperatura corporal elevada, uno de los signos del virus H1N1 ( gripe porcina ).
Una comparación de una imagen térmica (arriba) y una fotografía ordinaria (abajo). La bolsa de plástico es en su mayor parte transparente al infrarrojo de longitud de onda larga, pero las gafas del hombre son opacas.
Este termograma muestra un calentamiento excesivo en un terminal de un bloque de fusibles eléctricos industriales.
Termograma de una serpiente sostenida por un humano
Termograma aéreo de cometas que revela características sobre/debajo de un campo de juego con césped. Intervienen la inercia térmica y la transpiración/evaporación diferencial
Imágenes térmicas UAS de una matriz de paneles solares en Suiza
Mira telescópica térmica AN/PAS-13 montada en un rifle AR-15
Contornos de color de la temperatura de una brasa ardiente medidos con una cámara CMOS.