기술용어사전

“전방 관측(forward-looking)”이라는 용어는 역사적으로 측면 추적 적외선 시스템과 같은 다른 유형의 시스템과 구분하기 위해, 고정식 전방 관측 열화상 시스템을 지칭하는 데 사용되었습니다. 항공기와 위성에서 흔히 사용되는 라인 스캐너(line scanner) 시스템은 1차원 픽셀 배열로 구성되어 있으며, 항공기나 위성의 이동을 이용해 배열의 시야를 지표면 위로 스캔함으로써 점진적으로 2차원 영상을 형성합니다. 이러한 시스템은 실시간 영상을 제공하지 못하며, 이동 방향에 대해 수직한 방향만 관측할 수 있습니다. 반면 FLIR 시스템은 실시간 영상 제공이 가능합니다.

FLIR 카메라는 일반적으로 비냉각 2차원 영상 검출기를 포함하고 있으며, 적외선 파장 대역에서 방사 측정이 가능한 열 영상을 생성합니다. 기존의 가시광 카메라와 달리, 열화상 카메라는 물체에서 방출되는 열 복사를 기반으로 영상을 획득하기 위해 적외선 스펙트럼에서 동작합니다. Teledyne FLIR 카메라에 사용되는 비냉각 볼로미터 기술은, 기계적으로 움직이는 거울에 의존하는 기존 라인 스캐너 방식과 비교해 신뢰성, 비용 효율성, 그리고 견고성을 크게 향상시킵니다.

절대영도(0 K) 이상의 모든 물체는 열 복사를 방출합니다. FLIR 시스템에서는 광학 렌즈 시스템이 이러한 열 변화를 검출기 배열 위에 집속합니다. 배열의 각 픽셀은 장면 내의 특정 영역에 대응하며, 해당 위치에서의 적외선 복사 강도를 측정합니다. 적외선 파장 대역에 따라 센서 검출기는 볼로미터나 적외선 광검출기와 같은 다양한 기술을 기반으로 구성될 수 있습니다.

카메라의 시야 내에 있는 물체에서 방출된 적외선 복사가 검출기에 도달하면, 검출기의 전기적 특성이 변화합니다. 이러한 변화는 전자 신호로 변환된 뒤 증폭되고 디지털화되어 카메라의 전자 회로에서 처리됩니다. 비냉각 적외선 카메라는 정확한 복사 강도 측정을 보장하기 위해, 오프셋과 비균일성을 주기적으로 보정하는 셔터 메커니즘을 사용합니다. 이후 카메라 소프트웨어는 수집된 신호를 온도 값으로 변환하여, 비접촉식 온도 측정, 온도 분석, 그리고 알람 트리거 기능을 가능하게 합니다.

The term “forward-looking” was historically used to distinguish fixed forward-looking thermal imaging systems from other types, such as sideways-tracking infrared systems. Line scanner systems, commonly used on aircraft and satellites, consist of a one-dimensional array of pixels that utilize the motion of the aircraft or satellite to sweep the array’s view across the ground, gradually forming a two-dimensional image. These systems do not provide real-time imaging and can only look perpendicular to the direction of travel. In contrast, FLIR systems offer real-time imaging capabilities.

FLIR cameras usually contain uncooled two-dimensional imaging detectors that produce radiometric thermal images within the infrared wavelength range. Unlike conventional visible light cameras, thermal cameras operate in the infrared spectrum, capturing images based on the thermal radiation emitted by objects. The uncooled bolometer technology used in FLIR cameras enhances reliability, cost-efficiency, and robustness compared to traditional line scanner applications, which rely on mechanical moving mirrors.

All objects above absolute zero emit thermal radiation. An optical lens system focuses these thermal variations onto a detector array in a FLIR system. Each pixel in the array corresponds to a specific area in the scene and measures the intensity of infrared radiation at that location. Depending on the infrared wavelength spectrum, sensor detectors can be based on various technologies, such as bolometers or infrared photodetectors.

When infrared radiation from objects in the camera’s field of view reaches the detector, its electrical properties change. These changes are converted into electronic signals, amplified, digitized, and processed by the camera’s electronics. Uncooled infrared cameras use a shutter mechanism that periodically corrects for offset and non-uniformity to ensure accurate intensity measurements. The camera software then translates the captured signals into temperature values, enabling non-contact temperature measurements, temperature analysis, and alarm triggering.