Se žhavými novinkami FLIR pro rok 2017 se nespálíte

Z naměřené teploty dokážeme vyčíst spoustu zajímavých informací, a to zejména v případech, kdy se neomezíme pouze na jeden bod ani jediný snímek a ještě k tomu necháme výsledek vhodně prolnout se záběry ve viditelné části spektra. Práce s termokamerami přináší užitek, předchází možným problémům a může být i zdrojem zábavy. A nemusí se přitom pokaždé jednat o speciální, nákladnou měřicí techniku.

V roce 2017 se vhodné modely připevní k chytrému telefonu nebo i pod dron. Společnost FLIR [1] si např. pro letošní mezinárodní veletrh Consumer Electronics Show, známý spíše pod svou zkratkou CES, takových novinek připravila hned pět [2, 3], my však přidáme i některé další. Radost pohledět, stejně jako se dívat přes ně a společně s nimi. Tak tedy vítejte ve světě termokamer na mnoho způsobů.

Jedničkou ve třetí g eneraci

Základní nástavba nebo chcete-li příslušenství FLIR ONE určené pro smartphony s operačními systémy iOS či Android rozhodně bude mít na čem stavět. Má nejen svou historii, ale též řadu možných nositelů. Zahrnuje nový konektor OneFit™ s nastavitelnou výškou, včetně verze USB-C pro Android, a k telefonům nebo tabletům tak půjde snadno připevnit i tehdy, budou-li mít nasazené robustní pouzdro. Uživatelé proto nemusí volit mezi ochranou svého zařízení a funkcí termokamery. Za vstup do „kouzelného“ světa zobrazování jinak neviditelného si nechá výrobce zaplatit 199,99 $.

Systém využívá miniaturního teplotního snímače FLIR Lepton® spolu s VGA kamerou pracující ve viditelné oblasti. Oba vstupy následně prolne chráněná technologie MSX® a zvýrazní tak i malé detaily snímané scény. Teplotu měříme v rozsahu od –20 °C až do +120 °C, a pokud jde o citlivost, detekujeme rozdíly i 0,1 °C. Zařízení vykazuje míry 72 × 26 × 18 mm, přidává dalších cca 29 gramů a nabídne baterii s kapacitou 350 mAh. Energii z připojeného telefonu nespotřebovává, ale nemůže jej ani dobíjet. Během nečinnosti alespoň automaticky vstoupí do nízkopříkonového režimu.

Pokud si však zájemce připlatí jednou tolik, dostane již kompletně nový robustní produkt „profi“ třídy. FLIR ONE Pro přichází s vícenásobným měřením teploty a také možnostmi hlášení „na jeden dotek“ pro okamžité sdílení výsledků. Výčet doplňuje pokročilé zpracování obrazu nebo též hloubková analýza nasnímaných dat přes speciální aplikaci a potěší i výškově stavitelný konektor OneFit, který zůstal zachován.

Obě varianty „teploměrného“ příslušenství nové generace budou k dispozici v první polovině roku 2017, přičemž zájemci se mohou registrovat dopředu na [2]. Bude však takové řešení vyhovovat každému?

Přímo z výroby

Chápeme, že externí doplňky typu ONE nemusí být pokaždé šťastným řešením, byť by vlastníkům vlajkových lodí např. od Samsungu či Applu umožnily ponechat si svá vlastní chytrá zařízení. Řešení však existuje, má jméno Cat® S60 a v roce 2016 se jednalo o vůbec první chytrý telefon svého druhu s integrovanou termokamerou [4, 5]. V kontextu celého článku pak asi nepřekvapí vestavěný modul mikrokamery Lepton právě od společnosti FLIR, včetně její technologie Multi Spectral Dynamic Imaging – MSX.

Na první pohled S60 zaujme především svou robustností, takže jen pro pořádek dodáváme „podružné“ údaje o procesoru Qualcomm MSM8952-3 (4× 1,5 GHz + 4× 1,2 GHz), 3 GB RAM, platformě Android 6.0, úhlopříčce 4,7 palce s rozlišením 1 280 × 720 bodů, kapacitě baterie 3 800 mAh nebo podpoře paměťových karet micro SD. S tloušťkou necelých 13 mm bude vážit 223 gramů, pyšnit se může krytím IP 68 – tzn. též odolností vůči vodě po dobu jedné hodiny do hloubky až 5 metrů, a ustát by telefon mohl i pád na beton z výšky 1,8 metrů.

Měření sice dostalo nový rozměr, ale držíme se pořád hodně nízko.

Proč ze země, když můžu létat

Další dvě novinky míří ještě výše a také se tam nechají rády vynést. FLIR Duo je totiž první vícesenzorovou kamerou k osazení na dronech, která opět nabídne teplotní mikrojádro Lepton od stejného výrobce, HD kameru pro viditelné spektrum s rozlišením 1 080 p a také výše zmiňovanou technologii MSX. Záznam se odehrává na kartě micro SD, funkce snímačů lze dálkově ovládat v reálném čase a celek pak osadíme na libovolnou kostru schopnou nést oblíbené akční kamery. A protože jsou dva více než jeden, může obsluha za letu buď přepínat mezi termokamerou a tou běžnou, nebo rovnou využívat režimu obraz v obraze. Nadšencům, ale též profesionálům je doplněk nabízen za „kulatých“ 999,99 $.

Za plně radiometrickou verzi Duo R se již bude připlácet. Umožňuje však přesná teplotní měření každého pixelu v komerčních aplikacích zahrnujících třeba kontrolu budov nebo zemědělství. Obě varianty pracují s rozlišením teplotního čidla 160 × 120 bodů a pro zájemce jsou k dispozici již nyní.

Wi-Fi a displej

Pátou z představených novinek FLIR na lednovém veletrhu CES 2017 byl model kapesní termokamery C3 určený opět do „profi“ oblasti. Trojka v názvu odkazuje mj. na úhlopříčku dotykového panelu. Získané termosnímky bude možné sdílet přes rozhraní Wi-Fi. V rámci definované oblasti snadno dohledáme nejteplejší i nejchladnější body a chybět pochopitelně nesmí ani známá technologie MSX vnášející klíčové detaily pozorované vestavěnou kamerou ve viditelné části spektra pro okamžité rozpoznání takových míst. Ať již budeme sledovat LCD displej na kameře, nebo přenášet video prostřednictvím USB, rozšíření MSX pracuje v reálném čase.

IR senzor nabídne 4 800 pixelů v rozvržení 80 × 60 a teplotu objektu získáme v rozmezí od –10 °C až do +150 °C s přesností ±2 °C, resp. 2 %. Na jedno nabití pak zařízení vydrží přibližně dvě hodiny a k zájemcům by se mělo dostat již v prvním čtvrtletí roku 2017 za cenu 699,99 $ s možností předregistrace opět na [2].

Přenosné provedení je skvělá věc, ale ještě jsme nic neosadili napevno a napořád. Co takhle dopravní prostředky?

Šestý smysl i v sedmém vagónu

Senzory FLIR RSX-F si „troufnou“ bojovat s požáry a v případě potřeby klidně i se zimou. K pokročilé detekci ohně, např. v železničních vagónech pro osobní i nákladní přepravu, jsou totiž předurčeny. Za účelem bezkontaktní detekce požáru, ale třeba též obsazenosti jednotlivých sedadel, systém opět staví na mikro teplotních čidlech Lepton spolu s barevnými výstupy z HD kamery.

V porovnání s tradičními postupy odhalují zapracované detekční algoritmy případné riziko požáru rychleji a s ještě větší jistotou. Systém RSX-F zaznamenává tepelnou energii vydávanou předměty ve svém zorném poli a „uvidí“ i přes kouř. S dynamickými postupy pro video detekci rovněž stanovuje velikost, tempo růstu teploty a v neposlední řadě rozlišuje i pohyb žhavého místa. Ve výsledku proto dostáváme ještě méně falešných poplachů, jelikož rozpoznáme a odfiltrujeme třeba hořící cigaretu, zapalovače apod.

Tím však prostor pro senzory RSX-F zdaleka nekončí. Ve spojích pro osobní přepravu s nimi totiž můžeme vyhodnocovat obsazenost sedadel a nechat např. optimalizovat příliv cestujících z nástupiště. Ve spojích pak dále zlepšujeme jízdní komfort třeba na základě měření teploty a ovládání systémů topení a vzduchotechniky HVAC. Senzory vyhovující EN 50155 osazujeme na stěnu či strop, kde budou pracovat pod úhlem až 45 stupňů. Teplotní čidlo vykáže rozlišení 160 × 120 bodů a jako celek s krytím IP 65 spotřebovává 3 W. Pro více informací o takto vzniklém systému ochrany cestujících se „šestým smyslem“ odkazujeme na [6]. O novince jsme rovněž psali na webových stránkách DPS Elektronika od A do Z [7].

Ještě menší a úplně všude?

Dočkáme se jednou dne, kdy nám teplotní mapu svého okolí zobrazí nebo alespoň zachytí každé chytré zařízení? S běžnými kamerami zde problém není a jejich přítomnost již považujeme za naprosto samozřejmou, byť by se dotýkala přímo našeho soukromí. Vhodné nástroje pro další rozšíření záběru také máme a stejně tak nepochybujeme o ochotě uživatelů připlatit si nějakou tu korunu za další – v tomto případě opravdu skvělou a nesmírně užitečnou funkci, kterou budeme mít neustále po ruce.

Jak jsme již zmínili, do mikroteplotní „revoluce“ ve společnosti FLIR např. vyráží s technologií Lepton [8]. Miniaturní LWIR kamery (long-wave infrared) s polem 80 × 60 aktivních pixelů neváží ani jeden gram a svou tloušťkou budou srovnatelné s běžnými chytrými telefony. Volitelná radiometrická provedení kromě toho znamenají přesná teplotní data pro každý bod ve všech snímcích. Změnit způsob, jakým vidíme svět, zase není tak těžké a určitě se ještě máme na co těšit. Budeme u toho i jako vývojáři?