紅外熱成像,人眼能夠感受到的可見光波長(zhǎng)為0.38-0.78微米。通常將比0.78微米長(zhǎng)的電磁波,稱為紅外線。自然界中,一切物體都會(huì)輻射不同波長(zhǎng)的紅外線,因此能夠利用特制的探測(cè)設(shè)備分別檢測(cè)出監(jiān)控目標(biāo)本身和背景之間的紅外線波長(zhǎng),從而可以得到不同的紅外圖像,這種紅外圖像稱為熱圖像。 同一目標(biāo)的熱圖像和可見光圖像是不同的,熱圖像是目標(biāo)表面溫度分布圖,或者說,紅外熱圖像是人眼不能直接看到的目標(biāo)表面溫度分布圖,只有通過專門的設(shè)備才能轉(zhuǎn)換成人眼可以看到的、表徵目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。
紅外熱成像特點(diǎn)
自然界所有溫度在絕對(duì)零度(-273℃)以上的物體,都會(huì)發(fā)出紅外線,紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在較為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線,但是對(duì)3-5微米和8-14微米的紅外線卻是透明的。因此,這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口,可以在完全無光的夜晚,或是在煙云密布的惡劣環(huán)境,能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn),紅外熱成像技術(shù)可用在安全防范的夜間監(jiān)視和各種場(chǎng)所的防火監(jiān)控系統(tǒng)中。 紅外熱成像儀 采用紅外熱成像技術(shù),探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射,并通過光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)處理等手段,將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備被稱為紅外熱成像儀。
紅外熱成像儀可分為致冷型和非致冷型兩大類。致冷型的熱靈敏度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般用于軍事用途,而非致冷型靈敏度雖低于致冷型,但其性能已可以滿足多數(shù)軍事用途和幾乎所有的民用領(lǐng)域。由于不需要配備制冷裝置,因此非制冷紅外熱成像儀可靠性及性價(jià)比較致冷型的高。
紅外熱成像儀的應(yīng)用
1、夜間及惡劣氣候條件下的目標(biāo)監(jiān)控 夜晚,需可見光工作的設(shè)備已經(jīng)不能正常工作,如果采用人工照明,則容易暴露目標(biāo)。若采用微光夜視設(shè)備,它同樣也工作在可見光波段,依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射,無論白天黑夜均可以正常工作,并且也不會(huì)暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下,由于可見光的波長(zhǎng)短,克服障礙的能力差,因而觀測(cè)效果差,但紅外線的波長(zhǎng)較長(zhǎng),特別是工作在8-14um的熱成像儀,穿透雨、霧的能力較強(qiáng),因此在夜間以及惡劣氣候條件,采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備仍可以正常地對(duì)各種目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。
2、防火監(jiān)控 由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備,因此除了夜間可以作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控使用外,還可以作為有效的防火報(bào)警設(shè)備,在所有的消防火險(xiǎn)發(fā)生初期,災(zāi)害往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。用現(xiàn)有的普通方法,很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。而應(yīng)用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火,并且可以準(zhǔn)確判定火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍,透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn),做到早知道早預(yù)防,早撲滅。
3、偽裝及隱蔽目標(biāo)的識(shí)別 偽裝是以防可見光觀測(cè)為主,犯罪分子作案時(shí)通常會(huì)隱蔽在草叢及樹林中,由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯(cuò)覺,容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的熱輻射,人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠(yuǎn)大于草木的溫度及紅外輻射,因此不易偽裝,也不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。
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在線式熱像儀是近幾年越來越熱門的一種高科技檢測(cè)儀器。很多人都曾經(jīng)在警匪片里看過利用紅外成像技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、偵察的場(chǎng)面,不過現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此,工業(yè)、電子、醫(yī)療、公共安全、通信、海洋事業(yè)等各行各業(yè)都已經(jīng)開始出現(xiàn)熱像儀的身影。
在線式熱像儀應(yīng)用越來越廣泛,一方面是因?yàn)榭萍歼M(jìn)步使得紅外成像技術(shù)越來越普及;另一方面則是出于它的應(yīng)用價(jià)值,它的檢測(cè)結(jié)果在很多領(lǐng)域都可以起到至關(guān)重要的作用。
下面為大家簡(jiǎn)單分析一下,如今在線式熱像儀的應(yīng)用價(jià)值。
要想了解熱像儀的應(yīng)用價(jià)值,先需要懂得熱像儀的原理,即紅外熱成像原理:
物體只要有溫度,無論高低,都會(huì)發(fā)出紅外線,于是人們利用紅外線這種特性,研制了一種可以將物體表面溫度情況以視頻圖像展示出來的儀器。
熱像儀的特性讓它可以觀察到很多肉眼難以看到的情況,大大擴(kuò)展了監(jiān)測(cè)范圍,給生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域帶來很多便利,這正是在線式熱像儀應(yīng)用價(jià)值的根本所在。
紅外在線熱像儀在工業(yè)活動(dòng)中承擔(dān)著“排憂解難”的功能,能準(zhǔn)確的檢測(cè)出設(shè)備潛在的故障,從而及時(shí)找到解決辦法,高效的提升經(jīng)濟(jì)效益。
那么在使用過程中都有著什么特點(diǎn)?下面我們一起來具體了解一下。
1、探測(cè)距離遠(yuǎn),安全性隨之提升,在對(duì)物體輻射的紅外線進(jìn)行成像時(shí),可以自行設(shè)置距離,有效避免了在對(duì)高溫物體進(jìn)行成像時(shí)距離太近而造成的傷害,無需近距離接觸高溫目標(biāo),就可以探測(cè)移動(dòng)中或位于高處的高溫表面。
而且不受環(huán)境光和照明光的限制,一般能觀測(cè)距離達(dá)幾千米以上的物體。
2、穿透能力強(qiáng),成像效果好,紅外熱輻射比可見光具有更強(qiáng)的穿透霧、霾、雨、雪的能力,因而在惡劣天氣條件下的成像效果幾乎不受影響。
當(dāng)然想要更高穿透力的熱像儀,也完全不是問題,到購(gòu)買地表達(dá)清楚自己的訴求即可。
3、全天候工作能力,抗強(qiáng)光干擾,成像原理是不借助照明光和環(huán)境光的,而是靠探測(cè)目標(biāo)與周圍的背景的輻射產(chǎn)生熱量產(chǎn)生的景物圖像,因此在線式熱像儀能夠24小時(shí)全天候的工作,并且不會(huì)像其它夜視設(shè)備那樣受到強(qiáng)光的干擾。
要知道低照度攝像機(jī)在沒有外界環(huán)境光的情況下不能成像,可見在線式熱像儀優(yōu)勢(shì)明顯。
紅外熱像儀是一種用來探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射,原理是通過光電轉(zhuǎn)換、電信號(hào)處理等手段,將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的高科技產(chǎn)品。 紅外熱像儀具有很高的應(yīng)用價(jià)值和民用價(jià)值。在市場(chǎng)方面,紅外熱像儀可應(yīng)用于夜視偵查、瞄具、夜視導(dǎo)引、紅外搜索和跟蹤、衛(wèi)星遙感等多個(gè)領(lǐng)域; 在工業(yè)行業(yè)方面,紅外熱像儀可以用于材料缺陷的檢測(cè)與評(píng)價(jià)、建筑節(jié)能評(píng)價(jià)、設(shè)備狀態(tài)熱診斷、生產(chǎn)過程監(jiān)控、自動(dòng)測(cè)試、減災(zāi)防災(zāi)等諸多方面。 近年來,我國(guó)紅外熱像儀市場(chǎng)需求處于一個(gè)快速增長(zhǎng)期。 我國(guó)紅外熱像儀市場(chǎng)的潛在需求要遠(yuǎn)大于實(shí)際需求:雖然當(dāng)前我國(guó)民用紅外熱像儀市場(chǎng)的年需求約為6億元,但從長(zhǎng)期來看,zhong'guo紅外熱像儀市場(chǎng)的潛在需求可達(dá)500-600億元。 未來5年,預(yù)計(jì)我國(guó)紅外熱像儀市場(chǎng)的年均增長(zhǎng)率可達(dá)20%。 隨著紅外熱圖像處理技術(shù)、在線檢測(cè)技術(shù)、小型化設(shè)計(jì)技術(shù)的日益成熟以及相關(guān)組件制造成本的降低,紅外熱像儀也被廣泛應(yīng)用在各個(gè)民用領(lǐng)域; 在工業(yè)控制、電力檢測(cè)、汽車夜視、石化安全控制以及醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,市場(chǎng)前景十分可觀。 溫度分辨率 紅外熱像儀的溫度分辨率是指紅外熱像儀使觀察者能從背景中**的分辨出目標(biāo)輻射的小溫度AT。通常使用NETD來表述該性能指標(biāo)。 紅外熱像儀的溫度分辨率體現(xiàn)了一臺(tái)紅外熱像儀的溫度敏感性,溫度分辨率越小則意味著紅外熱像儀對(duì)溫度的變化感知越明顯。 因此在選擇紅外熱像儀的時(shí)候盡量選擇此參數(shù)值小的。 紅外熱像儀測(cè)試被測(cè)物的主要目的是通過溫度差異找出溫度故障點(diǎn),測(cè)量單個(gè)點(diǎn)的溫度值并沒有太大意義,主要是通過溫度差異來找相對(duì)的熱點(diǎn),起到預(yù)維護(hù)的作用。 空間分辨率 空間分辨率指的是在使用紅外熱像儀觀測(cè)時(shí),紅外熱像儀對(duì)目標(biāo)空間形狀的分辨能力。 一般來說,來說空間分辨率越小測(cè)溫越準(zhǔn)確,空間分辨率較小時(shí),被測(cè)*小目標(biāo)覆蓋了紅外熱像儀的像素,測(cè)試的溫度即被測(cè)目標(biāo)的溫度; 空間分辨率較高,被測(cè)的*小目標(biāo)不能完全覆蓋紅外熱像儀的像素,測(cè)試目標(biāo)就會(huì)受到其環(huán)境輻射的影響,測(cè)試溫度是被測(cè)目標(biāo)及其周圍溫度的平均溫度,數(shù)值不夠準(zhǔn)確。 紅外熱像儀的空間分辨率通常以mrad(毫弧度)為單位表示。mrad的值越小,表明其分辨率越高。弧度值乘以半徑約等于弦長(zhǎng),即目標(biāo)的直徑。紅外熱像儀的發(fā)展是怎樣的