Lämpökuvauksessa (infrapunakuvaus) mitataan kuvauskohteen pinnasta säteilevää lämpö- eli infrapunasäteilyä. Tutuimpia lämpökuvauksen sovelluksia on rakennusten lämpövuotojen tutkiminen, mutta lämpökuvausta on hyödynnetty myös eläinten diagnostisessa kuvantamisessa ja tuotantoeläinten seurannassa. Lämpökuvaus nautojen hoidossa antaa uusia mahdollisuuksia.
Nautojen sorkka- ja utaresairaudet voivat muuttaa pintalämpötilaa. Tieteellisten tutkimusten perusteella etenkin sorkkien kuvaamisessa on mahdollisuuksia. Lämpökuvien tulkinnassa on kuitenkin omat haasteensa, sillä esimerkiksi lihakset ja karvapeitteen paksuus vaikuttavat naudan pintalämpötilaan. Myös nautojen yksilölliset erot ja ympäristöolosuhteet on huomioitava, sillä kaikki lämpökamerasta näkyvä lämpösäteily ei välttämättä ole lähtöisin kuvauskohteesta.
Lypsyasemalle asennettavia lämpökuvausjärjestelmiä on ollut kaupan jo tovin, mutta kotieläinten lämpökuvauksen hyödyissä on vielä paljon tutkittavaa. Meneillään olevassa Kuvaa Nautaa -hankkeessa selvitetään, onko lämpökuvauksesta hyötyä nautojen terveyden ja hyvinvoinnin seurannan apuvälineenä erityisesti sorkka- ja utareterveyden sekä poikimahalvausten ennakoinnissa. Kuvaa Nautaa tekee navettaolosuhteisiin soveltuvia kuvausohjeita ja lämpökuvien tulkintaohjeita viljelijöiden avuksi.
Tekniikka
Lämpökamera (lämpökuvaus) mittaa ja visualisoi lämpösäteilyn voimakkuuden ilmaisinmatriisin avulla. Lämpökameran resoluutio kertoo siitä, kuinka monta mittauspistettä ilmaisinmatriisissa on: mitä enemmän mittauspisteitä, sen terävämpi kuva. Myös sillä, kuinka pieniä lämpötilaeroja kamera havaitsee, on väliä. Lämpökameroissa on liuta muita ominaisuuksia, jotka vaikuttavat kuvien laatuun.
Lämpökameroiden säätömahdollisuudet vaihtelevat malleittain. Jotta lämpökameran mittaustulokset ovat luotettavia, asetukset säädetään vastaamaan mittaustilannetta. Esimerkiksi emissiivisyys-asetus määrittää, kuinka suuri osa mitattavan kohteen säteilystä on heijastunutta lämpöä. Nautoja mitatessa käytetään emissiivisyytenä 0.95 (matta), joka tarkoittaa käytännössä sitä, että 95% mitatusta lämpösäteilystä on lähtöisin naudasta itsestään. Toinen säädettävissä oleva asetus on kuvausetäisyys, jonka asettamalla huomioidaan kameran ja kohteen välissä olevan ilman vaikutus lämpösäteilyyn.
Maatilaolosuhteisiin soveltuvan lämpökameran valitseminen voi tuntua hankalalta. Viljelijän kameravalinnan helpottamiseksi Kuvaa Nautaa testaa tilakäyttöön soveltuvia lämpökameroita maatiloilla. Validoinnissa selvitetään, miten hyvin erilaiset kamerat havaitsevat nautojen terveysmuutoksia. Testauksessa kiinnitetään huomiota myös käytettävyyteen: onko puhelimeen integroitu lämpökamera näppärämpi kuin puhelimeen liitettävä lisäosa? Vai olisiko tutkamallinen vai älypuhelimen kokoinen kamera näppärämpi navetassa?
Hyödyt
- Tieteellisten tutkimusten perusteella lämpökuvauksessa on potentiaalia nautojen terveyden ja hyvinvoinnin seurannan apuvälineeksi.
- Eläinten kuvaaminen voidaan tehdä turvallisesti pienen välimatkan päästä, eläimeen koskematta.
- Lämpökamera on monikäyttöinen. Sillä voi visualisoida rakennusten, koneiden tai eläinten pintalämpötiloja.
Huomioitavaa
- Lämpökuvien ottaminen vaatii perehtymistä. Kuvausohjeisiin ja kameran toimintaan kannattaa tutustua ennen kuvausta.
- Käytä lämpökuvien tulkinnassa malttia ja huomioi muut lämpömittaukseen vaikuttavat tekijät. Lämpökuvien tulkintaohjeiden tekeminen ja kameroiden kalibrointitutkimus ovat vielä kesken, mutta tulokset julkaistaan osoitteessa kuna.savonia.fi
Hintahaarukka
- Lämpökameroiden hinnat ovat noin 400 eurosta ylöspäin.
- Kuvaa Nautaa -hanke testaa ja validoi tilakäyttöön soveltuvia lämpökameroita ja raportoi erihintaisten kameroiden soveltuvuudesta nautojen lämpökuvaukseen.
Tuotteita
- FLIR lämpökamerat
- OPTRIS lämpökamerat
- Lisäksi erilaisia älypuhelimia, joihin on integroitu lämpökamera. Esimerkiksi CAT S61
- Cattle Disease Diagnostics – AgriCam-järjestelmä
- ThermidasVET
Lisätietoa, tutkimusta, hankkeita
- Kuvaa Nautaa – lämpökuvantamisen hyödyntäminen sorkkien ja poikimahalvausten seurannassa - Kuvaa Nautaa -hankkeen tulosraportti (2018–2020)
- Lämpökuvantaminen nautojen terveyden ja hyvinvoinnin seurannan apuvälineenä (2019) -kirjallisuusselvitys
- Internetsivut: kuna.savonia.fi
- Facebook: Kuvaa Nautaa -hanke
Kirjoittaja: Salla Ruuska, Kuvaa Nautaa -hankkeen projektipäällikkö, Savonia-ammattikorkeakoulu Oy