紅外熱成像儀的深度應(yīng)用與技術(shù)解析
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:merry2013 2015-08-07 06:45:49 加入收藏
隨著近幾年網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的迅猛發(fā)展,從標(biāo)清到高清,以網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)為監(jiān)控單元的網(wǎng)絡(luò)集中式監(jiān)控系統(tǒng)已日益完善。但在實(shí)際應(yīng)用中,某些特定場(chǎng)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(nèi)),對(duì)于大場(chǎng)景如水庫(kù),航道、海面、森林防火,邊境防入侵,電力設(shè)備等重點(diǎn)設(shè)備的看護(hù)等等場(chǎng)合,普通的可見(jiàn)光或有限的紅外燈輔助方式的監(jiān)控,就有點(diǎn)力不所及了。而雙波段紅外熱成像儀及視頻報(bào)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(jié)合可見(jiàn)光攝像機(jī)等硬件系統(tǒng),采用紅外/可見(jiàn)光復(fù)合成像、視頻圖像處理及自動(dòng)行為分析報(bào)警等相關(guān)軟件與之結(jié)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(jī)
而熱成像攝像機(jī)效果相當(dāng)一部分依賴于探測(cè)器,受制于成本因素,市面上的熱成像攝像機(jī)多采用傳統(tǒng)的多晶硅探測(cè)器,而效果更好的氧化釩探測(cè)器大部分廠家不會(huì)推薦給用戶,究竟這兩種機(jī)芯的區(qū)別在哪里?會(huì)給成像效果帶來(lái)怎樣的變化?筆者就此問(wèn)題專門咨詢了率先突破傳統(tǒng)嘗試氧化釩機(jī)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(cè)器,目前主要有兩種探測(cè)器氧化釩和多晶硅探測(cè)器,氧化釩探測(cè)器主要的優(yōu)勢(shì)是對(duì)于紅外光線的光電轉(zhuǎn)換效率更高,相比于多晶硅探測(cè)器擁有更高的信噪比和強(qiáng)光保護(hù)能力。氧化釩探測(cè)器的溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng),溫度漂移小。
氧化釩機(jī)芯相對(duì)多晶硅機(jī)芯有更好的圖像質(zhì)量和靈敏度,使熱像儀有更高的探測(cè)和識(shí)別距離。功耗低、啟動(dòng)工作快,開(kāi)機(jī)即可使用。圖像清晰度是多晶硅機(jī)芯的3倍。氧化釩的溫度探測(cè)靈敏度可以達(dá)到0.03℃,而多晶硅機(jī)芯只能達(dá)到0.1℃。同時(shí)氧化釩機(jī)芯相比多晶硅機(jī)芯壽命更長(zhǎng)更耐用。這也是我公司采用氧化釩機(jī)芯而摒棄傳統(tǒng)多晶硅機(jī)芯的一個(gè)重要原因。
采用氧化釩焦平面探測(cè)器的非制冷熱像儀在國(guó)內(nèi)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(zhì)量和靈敏度,可以更好地滿足不同的使用要求。而過(guò)去國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的熱像儀主要采用的是多晶硅。
雨天多晶硅機(jī)芯效果演示
但是,很多廠家會(huì)利用指標(biāo)來(lái)誤導(dǎo)消費(fèi)者。因?yàn)檠趸C探測(cè)器一般是336X256像素,而多晶硅探測(cè)器一般是標(biāo)稱384X288像素,所以從產(chǎn)品指標(biāo)上來(lái)看多晶硅探測(cè)器指標(biāo)要高于氧化釩探測(cè)器。但實(shí)際上從上面對(duì)比效果來(lái)看,采用同一鏡頭氧化釩探測(cè)器遠(yuǎn)比多晶硅探測(cè)器的效果好。
譬如森林防火專用測(cè)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(duì)機(jī)芯的質(zhì)量和效果有較高要求,若采用價(jià)格低廉的多晶硅機(jī)芯恐怕不能適應(yīng)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(shí)發(fā)現(xiàn)火源,會(huì)造成林區(qū)的重大損失。所以最終采用氧化釩機(jī)芯來(lái)解決這些問(wèn)題。
除了與多晶硅相比的這些,氧化釩機(jī)芯本身也有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):內(nèi)部采用了很好的非均勻性補(bǔ)償電路,因此不需要使用熱電制冷器(TEC)來(lái)穩(wěn)定焦平面的工作溫度,在(-40~+75℃)的工作溫度范圍內(nèi),熱像儀具有良好的圖像均勻性和動(dòng)態(tài)范圍;由于不使用TEC,使熱像儀帶來(lái)啟動(dòng)工作快和功耗低兩大特點(diǎn)。2s的驅(qū)動(dòng)時(shí)間,可以使熱像儀隨時(shí)開(kāi)機(jī)使用,無(wú)需等待。而熱像儀機(jī)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(shù)的日臻成熟,人們的要求也越來(lái)越高,對(duì)溫差的感應(yīng)、機(jī)芯的耐用程度及圖像清晰度也有了近乎嚴(yán)苛的要求,傳統(tǒng)的多晶硅機(jī)芯在安防設(shè)備中已經(jīng)不占優(yōu)勢(shì),而氧化釩則可以彌補(bǔ)多晶硅機(jī)芯的短板且有自己獨(dú)有的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)在安防市場(chǎng)中占據(jù)了舉足輕重的地位。
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