Analysis of infrared acquisition parameters

Tématem mé práce je analýza parametrů infračerveného zobrazení a využití vyzařovacích zákonů pro sestrojení termografické rovnice, která bude zahrnovat vliv okolních faktorů na výsledný teplotní reliéf snímaného tělesa. Mezi tyto faktory řadíme teplotu okolní atmosféry, teplotu okolních zdrojů radiace, koeficienty emisivity, reflexe a transmise. Na základě této rovnice sestrojíme program v prostředí MATLAB, ve kterém graficky vykreslíme výsledný teplotní reliéf simulovaného tělesa a vliv jednotlivých parametrů v ní vystupujících. V práci se nejprve seznámíme s infračerveným zářením, jeho typy a vlastnostmi. Pomocí jednotlivých vyzařovacích zákonů a rušivých elementů infračerveného záření bude sestaven vzorec, který zahrnuje jednotlivé rušivé elementy při snímání povrchového teplotního reliéfu. Tento vzorec umožní vypočítat povrchový teplotní reliéf snímané scény a vypočíst výsledné teploty bez vlivu nežádoucích parametrů. Poté sestrojíme program, který bude na základě rovnice termografie vyobrazovat jednotlivé termogramy. Termogram se bude měnit v závislosti na změnách parametrů v rovnici termografie. Změna bude vyjádřena změnou teplot ve snímané scéně a posunem barevného spektra (termografické stupnice). Tento program bude graficky reprezentovat změny veličin ovlivňujících výsledné teplotní rozložení ve scéně a umožní lepší pochopení vlivu a funkce jednotlivých veličin v termografické rovnici.The topic of my thesis is the analysis of parameters of the infrared imaging and the use of radiation laws for the formation of a thermographic equation, which will include the impact of surrounding factors on the resulting temperature relief of the scanned object. These factors include the temperature of the surrounding atmosphere, temperature of the surrounding radiation sources, emissivity coefficients, reflection and transmission. On the basis of this equation a programme will be created in the MATLAB environment where the resulting temperature relief of the simulated object and the impact of the particular parameters from the equation will be graphically depicted. In the thesis we will first of all introduce the infrared radiation, its types and features. With the help of the particular radiation laws and distracting elements of the infrared radiation a formula including the distracting elements appearing during scanning of the thermal surface relief will be formed. This formula will enable us to count the surface temperature of the scanned scene and to determine the final temperature without the impact of the unwanted parameters. Furthermore, a programme which will image thermograms on the basis of the thermography equation will be designed. The thermogram will change in dependance on the changes of the parameters in the thermography equation. The change will be expressed by the change of temperatures in the scanned scene and by the shift in the colour spectrum (thermographic scale). This programme will graphically present the changes of the quantities influencing the resulting temperature division in the scene and will provide a better grasp of the influence and the function of particular quantities in the thermographic equation.