تشخیص دمای محیط با دوربین گرمایی تلفن همراه

تلفن همراه امروزه کاربردهای فراوانی دارد و گاهی قابلیت‌های جدیدی نیز به آن افزوده می‌شود. یکی از این قابلیت‌ها که تا چند ماه آینده به تلفن‌های همراه راه می‌یابد، دوربین گرمایی است.

شاید شما هم در فیلم‌های سینمایی دیده باشید که سربازان در شب با استفاده از دوربین‌هایی که تصویری تقریبا سبزرنگ از محیط ارائه می‌کنند، می‌توانند در تاریکی راهشان را بخوبی ببینند. این دوربین‌های «دید در شب» می‌توانند اندک نور بازتاب یافته را دریافت و تشدید کنند، اما اشتباه نکنید. در دوربین گرمایی که قرار است در تلفن‌های همراه جای بگیرد، این سازوکار کاربرد ندارد. دوربین‌های گرمایی درواقع تابش فروسرخ ناشی از اشیا و موجودات مختلف را دریافت می‌کند و با رنگ‌های مختلف نمایش می‌دهد. درواقع دوربین‌ گرمایی مانند یک دماسنج، تصویری از دماهای مختلف محیط ارائه می‌کند. در این تصویر، رنگ‌های مختلفی به چشم می‌خورد. هر رنگ تصویر به قرمز نزدیک‌تر باشد (مثلا رنگ‌های نارنجی یا زرد)، دمای جسم یا موجود بالاتر است. در عوض هر قدر رنگ تصویر به بنفش نزدیک‌تر باشد (مثلا آبی یا سبز)، نشان سردتر بودن جسم است.

کاربرد دوربین‌های گرمایی

دوربین‌های گرمایی نخستین بار برای مقاصد نظامی طراحی و در جنگ کره استفاده شد. با این حال، از آن روزگار تاکنون این فناوری کاربردهای مختلفی داشته است. آتش‌نشانان از دوربین‌های گرمایی برای دیدن محیط دودآلود استفاده می‌کنند. همچنین تیم‌های امداد و نجات نیز در انجام ماموریت‌های خود از این وسیله بهره می‌برند، حتی برخی مدل‌های پیشرفته مرسدس بنز یا آئودی نیز به دوربین‌های گرمایی مجهز هستند که راننده به وسیله آن می‌تواند عابران پیاده را در محیط‌های تاریک یا مه‌آلود مشاهده کند.

یکی از کاربردهای ساده و در عین حال جالب توجه دوربین‌های گرمایی، شناسایی نقاط هدررفت انرژی موجود در پنجره، در و دیوار ساختمان است. حتی با کمک این وسیله می‌توان وجود گرفتگی یا نشتی در لوله‌کشی را نیز شناسایی کرد. افزون بر این، بدن حیوانات نیز گرما دارد و به وسیله این دوربین می‌توان لانه موش‌ها را در منازل و ساختمان‌ها شناسایی کرد.

با این حال، دوربین‌های گرمایی ارزانقیمت موجود در بازار که برای مصارف عمومی و خانگی طراحی شده‌، در مقایسه با نمونه‌های صنعتی خود بسیار ضعیف‌تر است. به همین دلیل از حدود دو سال پیش تلاش‌ها برای گنجاندن دوربین‌های گرمایی در گوشی‌های همراه آغاز شد.

تاریخچه

اواخر سال 2012 ، فردی به نام اندی راوسون تصمیم گرفت دستگاهی ویژه برای تصویرسازی گرمایی برای تلفن همراه بسازد. به همین منظور طرح خود را در یکی از سایت‌های تامین مالی جمعی معرفی کرد و ظرف مدت کوتاهی توانست 196 هزار دلار جمع‌آوری کند. او در نهایت محصولی با نام IR-Blue (به معنای فروسرخ ـ آبی) را طراحی کرد و توانست آن را به مشتریانی در کشورهای مختلف دنیا بفروشد.

البته مدتی بعد محصول بهتری با نام «تصویرگر هِما» (Hema-imager) به بازار عرضه شد. علاوه بر این یک شرکت دیگر با نام «مو اپتیکس» (Mu Optics) نیز توانست اوایل سال 2013 سفارش‌هایی را برای تولید محصولی با وضوح تصویر بهتر از تصویرگر هِما؛ جذب کند.

البته میل به گنجاندن قابلیت دوربین گرمایی در گوشی‌های همراه تنها به این چند نمونه محدود نشد و حتی غول‌های تولیدکننده تلفن همراه هم به فکر ورود به این میدان افتادند.

چند هفته پیش بود که شرکت اپل، فروش محصولی با نام فلیر وان (FLIR ONE) را آغاز کرد. این دستگاه به آیفون متصل می‌شود و می‌تواند تصاویر گرمایی برای گوشی تهیه کند. این وسیله ساخت شرکت فلیر سیستمز است.

این شرکت بزرگ‌ترین تولیدکننده دوربین‌های گرمایی در دنیاست. اپل مجموعه‌ای از برنامک‌های مربوط برای استفاده از این دوربین گرمایی را نیز به مشتریان ارائه می‌کند.

فواید دوربین‌های گرمایی

حال این پرسش مطرح است که آیا این فناوری حالت تفریحی و غیرجدی دارد یا این‌که واقعا وسیله ارزشمندی است و می‌تواند مانند عکاسی دیجیتال گسترش یابد؟ نگاهی به قابلیت‌های دوربین‌های گرمایی نشان می‌دهد حالت دوم منطقی‌تر به نظر می‌رسد. نخست آن که کاربران معمولی به این ترتیب می‌توانند استفاده‌هایی را که پیش از این فقط به برخی متخصصان در فعالیت‌های خاص محدود بود، داشته باشند.

یکی دیگر از کاربردهای این دستگاه را می‌توان در زمینه کشاورزی و باغبانی دانست. گیاهان دمایی متفاوت با محیط خود دارند و با بررسی این دما می‌توان به میزان سلامت آنها پی برد. برخی کشاورزان در مزارع هوشمند از دستگاه‌های اسکن گرمایی برای شناسایی نیاز درختان و گیاهان به آب استفاده می‌کردند.

کاربردهای دوربین‌های گرمایی در پزشکی نیز گسترده خواهد بود. یکی از اصلی‌ترین این کاربردها، شناسایی افرادی که تب دارند از فاصله دور است. چند سال پیش که بیماری سارس همه‌گیر شده بود، برخی شرکت‌های هواپیمایی از دوربین‌های گرمایی برای شناسایی افرادی که تب داشتند و ممکن بود مبتلا به این بیماری باشند، استفاده می‌کردند.

با این اوصاف، مدارس و مهدهای کودک هم می‌توانند از این وسیله برای شناسایی کودکانی که تب دارند و ممکن است بیماری خود را به دیگران انتقال دهند، استفاده کنند. همچنین از آنجا که التهاب در بخش‌هایی از بدن موجب تغییر دمای آن ناحیه می‌شود، در طب ورزشی می‌توان از این وسیله برای شناسایی آسیب‌های وارد شده به دست یا پا استفاده کرد.

اندی تیچ، مدیرعامل شرکت فیلر سیستمز می‌گوید تاکنون بیش از 2000 برنامه‌نویس برای نوشتن برنامک برای «فلیر وان» ثبت‌نام کرده‌اند. این برنامک‌ها قرار است طیف گسترده‌ای از قابلیت‌های رایج تصویربرداری گرمایی را شامل شود. حتی در میان این برنامک‌های پیشنهادی، چند کاربرد کاملا جدید قرار دارد که تاکنون استفاده از آن در دوربین‌های گرمایی به ذهن کسی نرسیده بود.

استفاده از دوربین‌های گرمایی در گوشی‌های تلفن همراه می‌تواند خیلی زود طرفداران فراوانی پیدا کند. به همین دلیل بعید نیست در آینده به جای عرضه دوربین گرمایی قابل اتصال به گوشی، شاهد گنجانده شدن آن در داخل گوشی‌های تولیدی باشیم.

فلیر وان

افزونه فیزیکی ویژه تصویربرداری گرمایی آیفون را می‌توان کوچک‌ترین وسیله در نوع خود دانست. فلیر وان (FLIR ONE) با ابعاد 14 سانتی‌متر در 6 سانتی‌متر و قطر 1.2 سانتی‌متر و نیز وزن 110 گرم، توجه بسیاری از کاربران آیفون در سراسر دنیا را به خود جلب کرده است.

این وسیله دو بخش اصلی دارد؛ بخش اول دوربین آن است و بخش دوم نیز پوشش ویژه‌ای است که روی آیفون قرار می‌گیرد. گفتنی است فقط آخرین مدل‌های آیفون یعنی 5 و 5S امکان استفاده از این وسیله را دارد.

فلیر وان با نشان‌دادن تصویری از دماهای مختلف در قالب رنگ‌های گوناگون، توزیع دما در اجسام و حتی موجودات زنده را نشان می‌دهد.

این وسیله می‌تواند کاربردهای مختلفی داشته باشد. برای نمونه از آن می‌توان برای تعیین محل نشتی لوله‌کشی آب یا هدررفت انرژی از در و پنجره استفاده کرد. تعمیرکاران رایانه نیز می‌توانند از آن برای شناسایی بخش‌هایی از رایانه که به دلیل خرابی، گرمای بیش از حدی دارد، استفاده کنند. فیلر وان با قیمت حدود 349 دلار به فروش می‌رسد. (ضمیمه کلیک)

صالح سپهری‌فر