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NotaPublicado: Sab Sep 15, 2007 8:41 pm 
Buenas!!

Me supongo que aqui ya todos sepan la diferencia entre visión por infrarrojos o visión 'nocturna' (infrarrojo cercano), con la visión termográfica (infrarrojo lejano)... es decir como en la peli de depredador :D

La cuestión es la siguiente: Como muchos, yo tambien he modificado mi cámara web quitando el filtro de infrarrojos para experimentar un poco, y francamente, está muy bien.
Pero hace poco, he estado probando un detector de presencia (sensor PIR) los cuales emplean DOS PIROMETROS que detectan el calor radiado por las personas (longitud de onda 9000nm aprox.).
Los termómetros infrarrojos que incluyen un laser para apuntar y miden el calor a partir de la radiación infrarroja, también emplean un sensor de este tipo (al menos que yo sepa).
Pues bien, la duda que tengo es si se podría teóricamente componer una imagen termográfica empleando un sensor de este tipo.

Los problemas que yo me planteo son los siquientes:
- El sensor solo indica la radiacion recibida de un solo punto, luego para componer una imagen, habria que ir desplazandolo realizando un barrido y anotando (capturando desde el ordenador) el valor obtenido.
- Las lentes tradicionales no transmiten esas longitudes de onda, luego no valen. Me supongo que los espejos que estén plateados por fuera del cristal no tengan ese problema. (otra posibilidad seria una cámara pinhole o de agujero)
- Si el tiempo de respuesta del sensor fuese alto (lo desconozco), la formacion de la imagen también seria "lenta".

Bueno, creo que la idea es interesante y que está explicada correctamente. Si alguien se anima a contestar...

Un saludo

(p.d: perdon por haber usado esta cuenta)


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NotaPublicado: Jue Sep 20, 2007 10:23 pm 
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Registrado: Lun Feb 20, 2006 2:12 pm
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Aqui hay un sensor PIR:
http://www.murata.com/catalog/s21e.pdf Algunos con lentes fresnel que pueden emplearse para medir velocidades
http://www.glolab.com/pirparts/pirmanual.PDF como ves le ponen un filtro pasa bajo de 10Hz para quitar ruido (a no ser lo enfries como a 80ºK)
Las camaras termograficas que conozco trabajan a una velocidad baja y tienen un CCD (y valen una pasta), no todas estan enfriados.
Para sacar la informacion a un CCD, imagino habra circuitos integrados especificos, lo suyo con salida a VGA para poder poner un display. Intentar hacer un diseño propio para limpiar un ccd y extraer los pixeles es bastante complicado pues requiere señales de sincronismo horizontales y verticales y ademas es facil te cargues el CCD, incluso solo al alimentarlo mal al apagar o encender te lo puedes cargar.


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NotaPublicado: Vie Sep 21, 2007 7:11 pm 
Gracias por contestar. Pero creo que no expliqué bien la idea inicial.

Lo que tenia en mente era obtener una imagen termográfica, empleando un sensor como los que emplean los detectores PIR. En realidad un PIR incluye 2 sensores pirometricos para detectar el movimiento ayudándose de una lente fresnel.

http://www.ezcctv.com/productimages/500/YK-2516S.jpg

Evidentemente, el coste del artilugio en caso de que funcione seria muchísimo más bajo que una cámara termográfica.

La idea sería conectar la salida del sensor pirométrico a un ADC (conversor analógico-digital), y esta a un ordenador por ejemplo, para ir registrando los valores obtenidos. Un valor alto indicaria calor, y uno bajo frio.

Después habria que fabricar algún sistema óptico, posiblemente mediante espejos (las lentes de germanio no están al alcance de todos), de forma que se puedan realizar barridos.
Es dificil explicar esto por escrito, pero podemos hacer una comparación de este sistema óptico con el de un escaner (solo que un escaner consta de un array lineal de sensores que realizan un barrido a lo largo de la imagen)

Otro ejemplo más interesante seria el de una impresora láser, solo que a la inversa. Es decir, donde está colocado el diodo laser, iria colocado el sensor pirometrico...

http://www.physics.hku.hk/~phys0607/ima ... -laser.gif

De esta forma, punto a punto, linea a linea, obtenemos una imagen termica con un presupuesto... ¿de cuánto? ¿30 €?

VENGA!! MAS OPINIONES! :o


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NotaPublicado: Vie Sep 21, 2007 11:57 pm 
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Registrado: Dom Mar 04, 2007 11:44 pm
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Ubicación: Gerona/España
País: España
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Hola.

Y habeis pensado en usar unos motores como los que se usan en los proyectores laser de discoteca ?, son rapidísimos y tienen el eje X e Y, lo que luego habría que ver el tiempo de respuesta del sensor (para adaptar la velocidad del barrido) , y los espejos deberían reflejar el infrarojo lejano, entonces puede ser viable.

Saludos


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NotaPublicado: Sab Sep 22, 2007 1:04 pm 
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Registrado: Lun Feb 20, 2006 2:12 pm
Mensajes: 1911
Ubicación: Madrid
La lente fresnel lo usa el PIR para que al pasar un objeto a menos de 10Hz por delante del sensor produzca una señal alterna. La idea es muy buena, pues así se vé diferencias de temperatura respecto a la temperatura de fondo., aunque yo emplearía mejor un PIR de dos sensores.
El amplificador que has de poner debe medir diferencia entre la respuesta de los dos sensores.
El aparato de la discoteca no vale para el PIR pues es muy rápido para el sensor, yo lo emplearía mejor con el sensor Sharp PD481P1 (Lo tiene RS con codigo: RS-195-574 a 1.88€) que tiene filtro de corte de luz visible y un tiempo de subida y bajada de 200ns

El espejo de tipo esférico-parabólico para concentrar y reflejar la radiacion incidente sobre el fotodiodo.
Detrás del espejo un láser (o diodo rojo de alta potencia colimado)apuntando a una pantalla. La patilla analógica del láser se conecta a la salida amplificada del sensor.
El láser se mueve solidario con el espejo generando una intensidad proporcional a la recibida por el sensor.
El laser se proyecta sobre una superficie plana para ver la imagen infraroja ahí.
El problema es que veremos una imajen especular, no directa de lo que tenemos enfrente.

Tambien se pueden usar un par de servos futaba 2000 para mover el espejo-diodo


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NotaPublicado: Sab Sep 22, 2007 2:23 pm 
Bueno, creo que se va entendiendo la idea...

Alfon: La idea del proyector laser de discoteca es buena. Pero tiene algunos problemas. Primero la velocidad de barrido, porque me parece que un sensor pirométrico tiene un tiempo de respuesta bastante elevado.
Y segundo los espejos (explicado más abajo).

Fusión: Los PIR tradicionales utilizan un sensor doble para captar la diferencia entre la radiacion calorifica recibida. Es por esto que se usan para detectar movimiento. Al moverse una persona, el calor que irradia su cuerpo deja de 'iluminar' uno de los sensores y pasa al contiguo.
Respecto al sensor PD481PI que propones, me temo que no vale. Es un simple fotodiodo que detecta longitudes de onda de unos 1000nm, cuando los sensores pirométricos alcanzan unos 10000nm (10um).
Respecto a lo de emplear un laser para formar la imagen, pues deja de ser válido y práctico... por el tiempo de respuesta del propio sensor y por la complejidad del propio proyector laser

EL PROBLEMA DE LOS ESPEJOS: Los espejos tradicionales consisten en un cristal que por su parte trasera posee un recubrimiento reflectante (y esta protegida por un barniz).El problema es que la luz para ser reflejada debe penetrar en el cristal, alcanzar el reflectante (¿azogue?), y volver a salir atravesando el cristal nuevamente. ¿Que cual es el problema? Pues que el cristal es opaco al calor radiado. Transmite la luz visible y el infrarrojo cercano, pero no el infrarrojo lejano que nos interesa.
Tened en cuenta, que hablamos de termografias. Con una cámara termográfica las personas aparecen como bombillas encendidas en la total oscuridad!!.

http://www.predictive-maintenance.com/i ... frared.jpg

Sigo pensando que es necesario una tarjeta de adquisición de medidas en un ordenador. Y otro ejemplo más simple de la idea inicial...
Emplear un termometro láser, el cual realiza un barrido linea a linea de una estancia. La salida proporcionada por el termometro se va digitalizando y almacenando mediante software. Y cuando tenemos suficientes lineas... voilá!! Obtenemos una imagen termográfica.

un saludo :o

Pd. He visto espejos con el reflectante por la parte delantera y sin barniz protector. Creo que los telescopios utilizan de este tipo


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NotaPublicado: Lun Sep 24, 2007 8:34 pm 
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Mensajes: 3126
Ubicación: Barrio Buceo
País: Uruguay
Ciudad: Montevideo
Con la idea de experimentar puedes:

1) usar una entrada de audio para ingresar las medidas
2) Usar espejos aluminizados del lado de afuera

Como el sistema es lento, puedes convertir la medida de temperatura en frecuencia y haceer "marcas" al final de cada linea barrida. Del análisis de lo grabado como audio surge tu termografía ;-)

Salu2


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NotaPublicado: Mar Oct 02, 2007 11:41 pm 
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Registrado: Dom Feb 11, 2007 11:16 pm
Mensajes: 2511
Ubicación: Islas Baleares, España
El problema de los sensores PIR, es que sólo te dan la "variación" de calor que experimentan. En una prueba que realicé, con un sensor PIR montado en un sistema de escaneo mecánico y que explico en el hilo "Cámara termográfica", tuve que modificar el software de tratamiento de la imagen porque al captar por ejemplo mi torso, sólo daba una línea de imagen en rojo (señal +) en los puntos de entrada, verdes (señal 0) en medio, y azules (señal -) en los de salida.
Al final, integrando los datos entre la entrada y la salida conseguí una imagen bastante buena.

Ahora, al leer lo que habéis escrito, se me ocurre que tal vez se podría colocar un pequeño obturador mecánico delante del sensor PIR, por ejemplo una cruz de malta pintada de negro. Entonces, al girar la cruz, se obtendría una señal alterna cuya amplitud sería más o menos proporcional a la temperatura absoluta del punto observado (evidentemente, modificando la electrónica para tratar la señal de manera adecuada ). Con lo que el resultado podría mejorar.

Saludos a todos.

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La VIDA sólo es energía que ha aprendido a defenderse... (Anilandro)

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NotaPublicado: Mié Oct 03, 2007 4:24 pm 
No entiendo muy bien lo que comentas respecto a tu prueba Anilandro.

Creo entender, que tu software convertia la tensión de salida del sensor en la típica escala coloreada: calor-->rojo y frio-->azul (correspondiendo el verde a una temperatura intermedia).

En este supuesto, al realizar un barrido, la señal de salida solo daba un valor alto en la transición frio-calor. Es decir, cuando realizabas un barrido de tu torso, solo se detectaba 'calor' en la transición de apuntar al fondo de tu estancia (frio) a apuntar a tu propio cuerpo (calor).
Mientras que manteniendo el sensor apuntado a tu propio cuerpo, no se detectaba calor.

Si te he entendido bien, y esto era asi, creo que ese funcionamiento era COMPLETAMENTE NORMAL.

Tampoco soy un experto, pero un sensor PIR de los empleados como detector de movimiento, suelen tener 2 areas de detección (a veces 4). Y la señal de salida es proporcional a la diferencia de 'calor recibido' entre ambas áreas.
Por esto, si te apuntas al cuerpo, y ambos detectores reciben la misma radiacion infrarroja, la salida del sensor será nula (los PIR se fabrican así para detectar movimiento y no simples cambios de temperatura).
En otras palabras, el sensor es un sensor diferencial que rechaza el modo común.

Ahora bien, utilizando tu mismo montaje... ¿Qué imagen obtendriamos si 'tapamos' una de las 2 áreas de detección?
Si inutilizamos una de esas áreas, la señal de salida seguirá siendo proporcional a la diferencia de calor recibido por ambas áreas, pero como una está inutizada (constante), la salida será proporcional al calor recibido. (VOILA! :D)

Un saludo, y gracias por el aporte de información

Pd: echar un vistazo a alguna hoja de caracteristicas (datasheet) de algún sensor PIR


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NotaPublicado: Jue Oct 04, 2007 9:13 am 
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Registrado: Dom Feb 11, 2007 11:16 pm
Mensajes: 2511
Ubicación: Islas Baleares, España
El PIR que utilicé era de tipo antiguo, un sensor simple con una sola área. Además prescindí de la lente-espejo del mismo, ya que coloqué el sensor en el interior de un tubito de cartón negro, con lo que sólo captaba un ángulo de unos 5 grados.

Recuerdo que el tipo de señal que me daba (buscaré los apuntes), era un nivel de continua con bastante ruido que había que filtrar, y a la salida del preamplificador operacional aparecía una señal ascendente positiva cuando el calor iba a más y descendente negativa cuando iba a menos. Es decir, cuando la exploración del sensor abandonaba el cuerpo (hay que tener en cuenta que al iniciar el programa de exploración el sensor se colocaba la esquina superior de un hipotético cuadro frontal, y se movía constantemente en líneas horizontales, con una pequeña bajada al final de cada una de ellas, hasta que llegaba a la esquina inferior contraria del cuadro). La señal de salida era por lo tanto normal. Pero puesto que a mí me interesaba formar una "imágen térmica real" y no sólo de "bordes de transición térmica" tuve que integrar la señal para tener una representación más o menos absoluta.

El sistema de control y adquisición de datos era autoconstruido, y utilizaba dos de las salidas analógicas de 8 bits para controlar los servos, y una del mismo tipo y resolución para entrar de nuevo la señal al ordenador.

En cuanto a la gradación de colores, en el Spectrum Sinclair no tenía mucho donde elegir, ya que sólo representaba 16 colores (con algunos trucos y más software se podía aumentar, pero como de sí ya era lento de proceso, preferí utilizar colores planos), y en cada cuadro de texto de 8X8 pixels, sólo se podía elegir dos colores, uno de tinta y uno de fondo.

Si encuentro los apuntes, el esquema y algún dibujo del minibrazo robótico, lo colgaré en un post.

Saludos

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