Una Validación Práctica de Imágenes Térmicas No Refrigeradas para Pequeños RPAS
Autores: Leblanc, George; Kalacska, Margaret; Arroyo-Mora, J. Pablo; Lucanus, Oliver; Todd, Andrew
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Una Validación Práctica de Imágenes Térmicas No Refrigeradas para Pequeños RPAS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Sensores de imagen térmica
LWIR
Fuente de cuerpo negro
Cámaras
Plataformas RPAS
Rango de temperatura
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sensores de imagen térmica no refrigerados en el LWIR (7.5 m a 14 m) se han desarrollado recientemente para su uso con pequeños RPAS. Este estudio deriva una nueva metodología de validación de imagen térmica mediante el uso de una fuente de cuerpo negro (en interiores) y condiciones de campo del mundo real (en exteriores). Hemos demostrado este método con tres cámaras LWIR populares de DJI (Zenmuse XT-R, Zenmuse XT2 y M2EA) operadas por tres plataformas RPAS populares de DJI (Matrice 600 Pro, M300 RTK y Mavic 2 Enterprise Advanced). Los resultados del trabajo con el cuerpo negro muestran que cada cámara tiene una respuesta altamente linealizada (R2 > 0.99) en el rango de temperatura de 5-40 grados C, así como un pequeño sesgo de temperatura (<2 grados C) que es menor que la precisión declarada de las cámaras. La validación en campo se logró mediante la imagen de vegetación y objetivos de concreto (en exteriores y de noche), que estaban instrumentados con sensores de temperatura de superficie. Los parámetros ambientales (temperatura del aire, humedad, presión y viento y ráfagas) se midieron durante varias horas antes de la recolección de datos de imagen y se encontró que no eran un factor, o eran constantes, durante el período de recolección de datos de aproximadamente 30 minutos. Los resultados en campo de las imágenes a cinco alturas entre 10 m y 50 m muestran que las recuperaciones de temperatura absoluta de los sitios de concreto y de dos sitios de vegetación estaban dentro de las especificaciones de las cámaras. La metodología se ha desarrollado teniendo en cuenta los requisitos operativos activos de los RPAS.
Descripción
Los sensores de imagen térmica no refrigerados en el LWIR (7.5 m a 14 m) se han desarrollado recientemente para su uso con pequeños RPAS. Este estudio deriva una nueva metodología de validación de imagen térmica mediante el uso de una fuente de cuerpo negro (en interiores) y condiciones de campo del mundo real (en exteriores). Hemos demostrado este método con tres cámaras LWIR populares de DJI (Zenmuse XT-R, Zenmuse XT2 y M2EA) operadas por tres plataformas RPAS populares de DJI (Matrice 600 Pro, M300 RTK y Mavic 2 Enterprise Advanced). Los resultados del trabajo con el cuerpo negro muestran que cada cámara tiene una respuesta altamente linealizada (R2 > 0.99) en el rango de temperatura de 5-40 grados C, así como un pequeño sesgo de temperatura (<2 grados C) que es menor que la precisión declarada de las cámaras. La validación en campo se logró mediante la imagen de vegetación y objetivos de concreto (en exteriores y de noche), que estaban instrumentados con sensores de temperatura de superficie. Los parámetros ambientales (temperatura del aire, humedad, presión y viento y ráfagas) se midieron durante varias horas antes de la recolección de datos de imagen y se encontró que no eran un factor, o eran constantes, durante el período de recolección de datos de aproximadamente 30 minutos. Los resultados en campo de las imágenes a cinco alturas entre 10 m y 50 m muestran que las recuperaciones de temperatura absoluta de los sitios de concreto y de dos sitios de vegetación estaban dentro de las especificaciones de las cámaras. La metodología se ha desarrollado teniendo en cuenta los requisitos operativos activos de los RPAS.