Drone Termal Kameraları Nasıl Kullanılır?

Drone kullanımlarında termal kameralar son yıllarda oldukça yaygılanmış durumdadır. Endüstriyel dronelar, su altı droneları, arama ve kurtarma droneları veya tarımsal dronelarda sıklıkla termal kameralar kullanılmaktadır.

Son birkaç yılda yaygınlaşan drone kullanımlarında termal görüntülemeler sıklıkla uygulanmaktadır. DJI’nin sektöre sürdüğü yeni nesil dronelar ile beraber termal görüntüleme ve güvenlik standartları da gelişmeye başlamaktadır.

Belarus, ABD, Arjantin ve Vietnam gibi bölgelerde orman yangınlarını söndürmek, sel ve heyelandan dolayı kaybolan kişilerin yerini tespit etmek veya yanan alevli bir binada hasar tespiti yaparak müdahale etmek gibi daha az riskli ve daha verimli çalışmalar termal kameralar sayesinde yapılabilmektedir.

Termal Kameralar Ne İşe Yarar?

Atomların titreşimiyle beraber meydana gelen ısı, atomlar titreştikçe ısı imzası olarak ortaya çıkar. Bu ısı imzaları, Termografi adı verilen ısı veya kızılötesi radyasyon ile ilgilenen çalışma alanıyla ölçülebilmektedir.

Termal kameraların bünyesinde barındırdığı termografilerle beraber, hem canlı hem de cansız nesnelerin ısı imzaları ortaya çıkarılır.

Buna rağmen tüm nesneler doğru bir ısı imzası yaymayabilir. Isıyı emme veya yansıtma derecesine göre nesneler büyük farklılıklar gösterebilir.

Bazı nesneler kolayca tespit edilirken bazıları ise termal kameralarla kolaylıkla tespit edilemez. Örneğin ahşap nesneler kolayca belirlenirken veranda karoları daha zor tespit edilir.

Termal Kamera Nasıl Çalışır?

Termal kameralı dronelar, nesnelerin yüzey ısısını ölçerler. Bununla beraber ısının herhangi bir değişim yaşayıp yaşamadığını da gösterecek ve belli edecek şekilde tasarlanmıştır. Fakat bazı durumlarda termal kameralar doğru sonuçlar vermemektedir. Aynalar, parlak alanlar ve parlayan nesneler termal kameraların ısı göstergesinde sağlıklı sonuçlar vermesini engeller.

Termal kameralar kızılötesi radyasyon (IR) frekanslarının geçmesine izin veren özel bir mercekten oluşur. Bunun yanı sıra kamera, ısıdan koruyan bir kılıf ve termal bir sensör içermektedir. Bu mikrobolometre adı verilen termal sensörler, asıl olarak kızılötesi enerjiyi emerek ölçüme dayalı bir termogram oluşturur.

Termal dronelar uçarken, termal sensörler ısının kızılötesi dalga boylarını algılar ve bunları elektronik bir şekilde sinyale çevirir. Sinyallerin alınmasının ardından farklı renk göstergeleri olan harita ısının termografisini oluşturur.

Termal Kamera Nerelerde Kullanılır?

Termal kameralar birbirinden farklı pek çok sektörde kullanılabilmektedir. En basitinden su altı araştırmalarında bile termal kameralara sahip dronelar ile araştırmalar yapılır, gerekli haritalandırma metotları ortaya çıkartılır.

Aynı zamanda itfaiye erlerinin ya da güvenlik güçlerinin de yoğun olarak tercih ettiği termal kameralı dronelar olası tehlike anlarının önüne geçilmesini sağlar. Teknolojinin gelişmesiyle beraber, endüstri, tarım veya diğer sektör alanlarında da termal kameralı dronelar kullanılmaktadır.

Bununla beraber termal kameralı dronelar:

• Güneş panelli saha kontrollerinde kullanılmaktadır. Uçak kiralayarak yapılan ısı ve kurulum denetimlerinden ziyade drone uçuşlarıyla bu çalışma ve araştırma prensipleri daha az maliyetli ve daha az zaman kaybı ile gerçekleştirebilmektedir.
• Elektrik muayenelerinde de kullanılan termal kameralı dronelar, güvenli mesafe noktalarını, arıza tespiti yapılmasını, sahanın zayıf yönlerinin belirlenmesini sağlar.
• Tarım alanında da sıklıkla kullanılan bu termal dronelar, sürüden kaçan herhangi bir hayvanı bulma, arazi içerisinde olası herhangi farklı bir durum, kaybolan hayvanları bulma gibi amaçlar için de kullanılır.
• Kamu güvenliği için de kullanılan termal kameralı dronelar, yangından korunma, arama ve kurtarma çalışmaları, mobil izleme gibi alanlarda da sıklıkla kullanılır. Kamu güvenliği için izleme gerçekleştirmesi, istihbarat toplanması veya olası tehlike durumunun farkındalığı ile ilgili de kullanılmaktadır.

Sıcaklık Ölçümlerinin Doğruluğunu Etkileyen Faktörler Nelerdir?

Termal kameralı dronelarda, birbirinden farklı renk paletleri bulunmaktadır. Genel olarak sıcak renklerde beyaz paletler kullanılırken soğuk renklerde de siyah paletler kullanılmaktadır. Bu renklerin yanı sıra sıcaklık ölçümlerine ve ısı ayarına göre kırmızı, sarı, turuncu ve yeşil, mavi, siyah gibi paletler de termal kameraları droneların ısı ölçümlerinde yer edinen ve ortaya çıkarılan sonuçlardır.

Oldukça hassas kameralar olmasına rağmen termal kameraların sıcaklık ölçümleri genel olarak şu şekilde gerçekleşir.

• Günün herhangi bir saati
• Alan ve yüzey koşulları
• Çevresel birçok faktörler gibi birden fazla etkiyle çalışmakta ve bu etki sonrası yapılan çekimin doğru okunması gerekmektedir.

Hava olaylarının da termal kameraları etkilediği gözlemlenmektedir. Yağmur, nemli hava, bulutlu gökyüzü, kar yağışı gibi atmosfere bağlı olayların yanı sıra, duman veya toz gibi durumlar da termal kameraların doğru sonuç vermesini etkileyen faktörlerden biridir.

Termal kameralı dronelar, cam gibi yüzeylerin ölçülerini net ve tam olarak gerçekleştiremezler. Bunun sebebi ise camın ısıyı daha çok çekmesi, yansıtması veya da güneşin zemin üzerine yansıttığı ısının etrafa yayılmasını sağlaması olabilmektedir. Ancak, termal kameraların camın arkasını da görebildiğini düşünülmesi son derece yaygın bir hatadır.

Bu atmosferik veya doğa olaylarının yanı sıra termal kameraları etkileyen diğer faktörlerden bazıları da şöyledir:

• Güneş paneli gibi aynı malzemeden yapılan nesneler, yansıma yapabilmekte ve bu yansımalarla belirli ölçüde görüntüleme yapılabilmektedir.
• Görme açısı
• Nesnenin yansıtıcı olup olmaması
• Herhangi bir alandaki nesnenin termal enerji miktarının ne denli yüksek ya da ne denli aşağıda olması
• Kamera ile nesne arasındaki uzaklık mesafesinin etkisi
• Görüntülenecek nesnenin parlak ya da şeffaf olması
• Bir nesnenin etrafına ya da kamerayı yanıltacak şekilde yansıma yapıp yapmaması
• Toz veya dumanlar
• Atmosferik etkiler
• Kar, yağmur, nem, bulut gibi doğa olayları
• Hava içerisindeki döküntüler
• Çekim yapılacak günün saati
• Aynı zamanda nesnenin pürüzlü olması veya son derece pürüzsüz olması termal kameraların sıcaklık ölçümlerini etkileyen faktörlerdir. Bu faktörler göz önüne alındığında yapılacak çekimler ve haritalamalar doğru sonuçlar doğuracaktır. Son derece hassas olan bu kameralar, etki içeren faktörlerle birleştiği an doğru ve sağlıklı sonuç verebilmekte ya da sonuçlar hata payı yüksek çıkabilmektedir.