Termografia con drone e camera multispettrale

Finora in questo blog abbiamo potuto vedere cos’è la termografia con drone e quali sono le applicazioni pratiche in diversi settori d’interesse. Dalla termografia edilizia al rilevamento e analisi delle dispersioni di calore, dal controllo delle anomalie termiche dei rivestimenti refrattari, all’individuazione dei ponti termici, i SAPR si sono rivelati alleati perfetti per un lavoro rapido, preciso e soprattutto sicuro ed economico. I rilievi termografici, i controlli e le analisi dei dati raccolti sono possibili grazie all’impiego di termocamere di ultima generazione, strumenti innovativi in grado di catturare diverse immagini multispettrali. Ma cos’è veramente il multispettro? E come funziona una camera multispettrale?

Termocamere: cosa sono e a cosa servono

Una termocamera, o telecamera termografica, è una particolare camera sensibile alla radiazione infrarossa. Con questo strumento è quindi possibile ottenere delle immagini e delle riprese termografiche. In base alle radiazioni rilevate dalla camera si ottengono delle mappe di temperatura delle varie superfici esposte. L’impiego di questi strumenti si rivela molto utile sia in campo industriale, ma anche agricolo, civile e militare.

Le termocamere si suddividono in radiometriche e non radiometriche. Le camere radiometriche permettono di rivelare la temperatura assoluta di ogni punto dell’immagine inquadrata. Le immagini sono composte da un certo numero di pixel suddiviso per un altro certo numero di righe. L’elettronica dello strumento consente di rilevare, molto velocemente, il livello dell’energia immagazzinata da ogni singolo pixel e, in base ai dati rilevati, di tracciare un’immagine. Questa è prodotta in bianco o nero, oppure in falsi colori.

Le termocamere si differenziano per una serie variabile di elementi:

campo spettrale
tipo di sensore
risoluzione geometrica
minima sensibilità
frequenza di acquisizione
misura della temperatura

Termografia con drone: il campo spettrale

Lo spettro elettromagnetico è l’insieme di tutte le possibili frequenze della radiazione elettromagnetica. Lo spettro è suddiviso in visibile (occupa la zona centrale ed è costituito dalla luce) e spettro a lunghezza minore o maggiore (lunghezza d’onda maggiore o minore) rispetto a quello visibile. Le lunghezze d’onda maggiore, dall’infrarosso alle onde radio, hanno bassa intensità e minore energia. Quindi queste risultano scarsamente dannose per gli esseri viventi. Mentre le radiazioni a lunghezza d’onda inferiore, dall’ultravioletto ai raggi gamma, hanno elevata energia ed effetto ionizzante, quindi producono danni biologici.

Nelle termocamere il campo spettrale è discriminante per l’esecuzione dei lavori. Troviamo infatti:

VIR – Infrarosso vicino al visibile, non termometrico utilizzato per fotografia IR e riflettografia
SW – Infrarosso onda corta, adatto a misure di temperature elevate (come ad esempio il controllo della combustione nei forni)
MW – Infrarosso medio, utilizzato di solito come confronto per altre frequenze per l’identificazione oggetti o gas (impiegato nella spettrografia e immagini satellitari)
LW – Infrarosso lontano, la banda più comunemente utilizzata adatta alle misure vicine alle temperature ambientali utilizzata in tutte le applicazioni terrestri
XLW – Infrarosso verso microonde, adatta per l’osservazione di temperature inferiori a 250 K, utilizzata per osservazioni astronomiche.

Sensore multispettrale

I sensori multispettrali di cui sono dotate le termocamere montate sui SAPR, sono strumenti in grado di rilevare e registrare la quantità di energia riflessa dai diversi oggetti della superficie terrestre, in ogni differente lunghezza d’onda dello spettro elettromagnetico. Durante un rilievo di termografia con drone il sensore multispettrale restituisce immagini multibanda. L’analisi delle risposte spettrali nelle diverse bande acquisite, consente di estrapolare informazioni territoriali per produrre mappe termiche sfruttando diversi classificatori.

In pratica un sensore multispettrale di una camera termica è in grado di registrare la radiazione naturale rilasciato, o riflessa, di un oggetto, o di un’intera area, attraverso lo spettro elettromagnetico (bande visibili, infrarossi e termiche). A livello pratico questo meccanismo di funzionamento e acquisizione dati e immagini, si traduce in un grandissimo vantaggio tecnico ed economico.

Termografia con drone, campo multispettrale e applicazioni pratiche

Le camere multispettrali installate sui SAPR trovano diverse applicazioni pratiche, in molti differenti settori:

Classificazione della vegetazione – monitoraggio dello stato di salute della vegetazione in base a parametri biofisici e indici di vegetazione
Individuazione dei terreni – riconoscimento utilizzo dei terreni
Ordinamento della vegetazione, delle colture e del loro stato di salute – distinzione e vigore vegetativo delle colture
Rilievo, analisi e studio di aree oggetto di incendi – individuazione degli incendi boschivi, analisi degli incendi in corso, valutazione impatto ambientale delle zone bruciate e successivamente ripopolate
Rilevamento discariche – accertamento di zone adibite abusivamente a scarico rifiuti
Individuazione delle coperture in cemento armato – scoperta, mappatura e monitoraggio amianto
Analisi anomalie termiche in acqua – comportamento termico delle acque superficiali, mappatura delle tipologie algali e loro diffusione, torpidità e colore dell’acqua, individuazione di paleoalvi.

Le termocamere per la termografia con drone sono strumenti potenti e sofisticati in continua evoluzione. Ultraleggere e ottimizzate per recuperare tutte le informazioni maggiormente rilevanti sulla biomassa e sulla salute delle colture e della vegetazione, garantiscono anche un notevole supporto all’agricoltura 4.0.

Non si tratta di un’attività semplice e non è possibile praticarla senza le giuste competenze settoriali e professionali. Per questo motivo si consiglia sempre di rivolgersi ad esperti del campo, certificati e autorizzati dall’ENAC (Ente Nazionale Aviazione Civile)come piloti SAPR e che sappiano eseguire rapidamente e con precisione rilievi, ispezioni e valutazioni termografiche con droni. Vi invitiamo per tanto a prendere contatto con il nostro staff, per avere ulteriori informazioni, preventivi, o semplicemente per dissipare qualunque dubbio sulle varie applicazioni pratiche di questa tecnica.