Thermal camera hay máy ảnh nhiệt (máy ảnh hồng ngoại) là một thiết bị sử dụng bức xạ hồng ngoại để tạo ra hình ảnh mô tả sự biến đổi nhiệt độ trên một đối tượng hoặc phong cảnh. Khác với máy ảnh thông thường chụp ánh sáng có thể nhìn thấy, máy ảnh nhiệt chụp bức xạ hồng ngoại được phát ra từ các đối tượng dựa trên nhiệt độ của chúng.

Dưới đây là cách máy ảnh nhiệt hoạt động:

Phát xạ Bức xạ Hồng ngoại: Tất cả các đối tượng có nhiệt độ cao hơn tuyệt đối không phát ra bức xạ hồng ngoại. Cường độ của bức xạ này phụ thuộc vào nhiệt độ của đối tượng. Các đối tượng ấm hơn phát ra bức xạ hồng ngoại mạnh hơn.

Phát hiện: Máy ảnh nhiệt có cảm biến đặc biệt có thể phát hiện bức xạ hồng ngoại. Những cảm biến này thường được làm bằng các vật liệu như microbolometers hoặc thermopiles thay đổi tính điện của chúng phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ do bức xạ đến.

Tạo hình ảnh: Bức xạ hồng ngoại phát hiện được chuyển thành tín hiệu điện, sau đó được xử lý bởi bộ điện tử của máy ảnh để tạo ra một hình ảnh. Mỗi pixel trong hình ảnh tương ứng với một đọc nhiệt độ cụ thể từ phong cảnh.

Bản đồ màu: Để làm cho hình ảnh dễ hiểu hơn, máy ảnh nhiệt thường áp dụng một hệ thống ánh sáng màu được gọi là "bảng màu." Trong các bảng màu này, các màu khác nhau đại diện cho các khoảng nhiệt độ khác nhau. Ví dụ, các khu vực nóng hơn có thể được đại diện bằng màu đỏ hoặc trắng, trong khi các khu vực lạnh hơn có thể được đại diện bằng màu xanh hoặc đen.

Các ứng dụng của Thermal camera:

Công nghiệp và Sản xuất: Máy ảnh nhiệt được sử dụng cho việc bảo dưỡng thiết bị, phát hiện máy móc quá nhiệt, và xác định các thành phần bất thường trong nhiều ngành công nghiệp.

                                  a) Giám sát quy trình bằng công nghệ đo hồng ngoại                                                         b) Kiểm tra mức đầy của sản phẩm khi đóng chai

Kiểm tra Công trình: Trong xây dựng và quản lý tài sản, máy ảnh nhiệt có thể xác định các vết nứt nhiệt, vấn đề về cách nhiệt, và hỏng hóc do thiệt hại nước trong tường.

Phát hiện sự xâm nhập của nấm mốc tường

Tìm kiếm và Cứu hộ: Máy ảnh nhiệt là công cụ quý giá cho các nhiệm vụ tìm kiếm và cứu hộ, vì chúng có thể phát hiện nhiệt từ cơ thể trong điều kiện tầm nhìn kém.

An ninh và Giám sát: Máy ảnh nhiệt có thể giúp giám sát các khu vực lớn và phát hiện người xâm nhập dựa trên dấu vết nhiệt của họ, ngay cả trong bóng tối hoàn toàn.

Y tế và Thú y: Đo nhiệt độ y tế là một kỹ thuật chẩn đoán không tiếp xúc và không xâm lấn, cho phép hiển thị và định lượng sự thay đổi nhiệt độ trên bề mặt da. Ví dụ: điều này cho phép thực hiện đo sốt tự động tại các tòa nhà công cộng và sân bay trong đại dịch Covid.

Con người: Camera hồng ngoại mạnh mẽ được sử dụng làm công cụ chẩn đoán có độ nhạy cao cho nhiều ứng dụng lâm sàng và thử nghiệm, từ sàng lọc ung thư vú đến phẫu thuật tim hở. Cũng có thể phát hiện tình trạng viêm và thay đổi bệnh lý bằng phương pháp đo nhiệt độ y tế.

Thú y: Nhiệt tỏa ra từ cơ thể động vật sẽ cho bác sĩ thú y đã được huấn luyện biết liệu lưu lượng máu trong cơ thể động vật có bình thường hay không. Lưu lượng máu tăng hoặc giảm là dấu hiệu của các vấn đề sức khỏe (viêm, tổn thương cơ hoặc thần kinh).

a)  Hình ảnh mạch máu                                                                                           b) Các bộ phận cơ thể bị viêm sẽ nóng hơn

Chữa cháy: Lính cứu hỏa sử dụng máy ảnh nhiệt để xác định cá nhân trong môi trường đầy khói và xác định các điểm nóng trong quá trình chữa cháy.

Thiên văn học: Một số kính thiên văn sử dụng máy ảnh nhiệt để chụp các phát thải nhiệt từ các vật thể thiên văn xa xôi, cho phép nhà thiên văn học nghiên cứu các vật thể phát ra ít hoặc không có ánh sáng có thể nhìn thấy.

Máy ảnh nhiệt có rất nhiều ứng dụng do khả năng phát hiện sự khác biệt về nhiệt độ và cung cấp thông tin quý báu trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chúng là công cụ thiết yếu trong các tình huống mà các máy ảnh thông thường sẽ không hiệu quả do điều kiện ánh sáng yếu hoặc các yếu tố môi trường khác.