紅外熱成像儀的深度應用與技術探討

1、紅外熱成像儀的深度應用與技術探討作者：于燕青，柏如玉隨著近幾年網(wǎng)絡攝像機的迅猛發(fā)展，從標清到高清，以網(wǎng)絡攝像機為監(jiān)控 單元的網(wǎng)絡集中式監(jiān)控系統(tǒng)已日益完善。但在實際應用中，某些特定場景，比如 像大霧天氣，大雨天，漆黑的夜晚又需要監(jiān)控大的范圍（輔助紅外燈一般僅能覆 蓋有限角度的50米以內），對于大場景如水庫，航道、海面、森林防火，邊境防 入侵，電力設備等重點設備的看護等等場合，普通的可見光或有限的紅外燈輔助 方式的監(jiān)控，就有點力不所及了。而雙波段紅外熱成像儀及視頻報警系統(tǒng)（紅外 熱成像智能監(jiān)控系統(tǒng)），是基于非制冷紅外熱像儀，并可結合可見光攝像機等硬 件系統(tǒng)，采用紅外/可見光復合成像、視頻圖像處理及

2、自動行為分析報警等相關 軟件與之結合的監(jiān)控方式，可在夜間或者惡劣天氣條件下（如大雨、大霧等）完全 勝任。雙波段熱成像攝像機而熱成像攝像機效果相當一部分依賴于探測器，受制于成本因素，市面上 的熱成像攝像機多采用傳統(tǒng)的多晶硅探測器，而效果更好的氧化釩探測器大部分 廠家不會推薦給用戶，究竟這兩種機芯的區(qū)別在哪里？會給成像效果帶來怎樣的 變化？筆者就此問題專門咨詢了率先突破傳統(tǒng)嘗試氧化釩機芯的北京和普威視 科技股份有限公司副總經(jīng)理于燕青先生。于燕青指出：紅外熱像儀的核心部件為紅外探測器，目前主要有兩種探測 器氧化釩和多晶硅探測器，氧化釩探測器主要的優(yōu)勢是對于紅外光線的光電轉換 效率更高，相比于多晶硅探

3、測器擁有更高的信噪比和強光保護能力。氧化釩探測 器的溫度穩(wěn)定性好、壽命長，溫度漂移小。氧化釩機芯相對多晶硅機芯有更好的圖像質量和靈敏度，使熱像儀有更高的 探測和識別距離。功耗低、啟動工作快，開機即可使用。圖像清晰度是多晶硅機 芯的3倍。氧化釩的溫度探測靈敏度可以達到0.03C，而多晶硅機芯只能達到 0.UC。同時氧化釩機芯相比多晶硅機芯壽命更長更耐用。這也是我公司采用氧 化釩機芯而摒棄傳統(tǒng)多晶硅機芯的一個重要原因。采用氧化釩焦平面探測器的非制冷熱像儀在國內是一種比較新型的熱像儀。 氧化釩材料與多晶硅相比有更好的圖像質量和靈敏度，可以更好地滿足不同的使 用要求。而過去國內生產(chǎn)的熱像儀主要采用的是

4、多晶硅。雨天氧化釩機芯效果演示雨天多晶硅機芯效果演示但是，很多廠家會利用指標來誤導消費者。因為氧化釩探測器一般是 336X256像素，而多晶硅探測器一般是標稱384X288像素，所以從產(chǎn)品指標上 來看多晶硅探測器指標要高于氧化釩探測器。但實際上從上面對比效果來看，采 用同一鏡頭氧化釩探測器遠比多晶硅探測器的效果好。譬如森林防火專用測溫告警雙波段熱成像，因其一般放置于森林等野外環(huán) 境中，所以對機芯的質量和效果有較高要求，若采用價格低廉的多晶硅機芯恐怕 不能適應野外的多變的惡劣環(huán)境，在溫差不大的情況下也不能及時發(fā)現(xiàn)火源，會 造成林區(qū)的重大損失。所以最終采用氧化釩機芯來解決這些問題。除了與多晶硅相比的這些，氧化釩機芯本身也有一些獨特的優(yōu)點：內部采用 了很好的非均勻性補償電路，因此不需要使用熱電制冷器(TEC )來穩(wěn)定焦平面 的工作溫度，在(-40+75C )的工作溫度范圍內，熱像儀具有良好的圖像均 勻性和動態(tài)范圍；由于不使用TEC ,使熱像儀帶來啟動工作快和功耗低兩大特點。2s的驅動時間，可以使熱像儀隨時開機使用，無需等待。而熱像儀機芯的 功耗可以減小到1.5W，且具有2倍的數(shù)字變焦功能等。隨著熱成像技術的日臻成熟，人們的要求也越來越高，對溫差的感應、機芯 的耐用程度及圖像清晰度也有了近