隨著紅外熱像儀在工作中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，越來(lái)越多的企業(yè)明白在工作項(xiàng)目中添加熱成像傳感器，可以發(fā)現(xiàn)很多肉眼看不到的東西。如果你正要將熱像儀加入到目前的工作中去，以下這些事情一定要弄清楚!

01紅外熱像儀的工作原理

紅外熱像儀捕捉紅外波段的能量(熱量)，并將這些能量通過(guò)數(shù)字或模擬視頻圖像輸送出來(lái)。紅外熱像儀由鏡頭、熱傳感器、處理電子設(shè)備和機(jī)械外殼組成。鏡頭將紅外能量聚焦到傳感器(也稱為探測(cè)器)上。探測(cè)器實(shí)際上是一組像元構(gòu)成的，可以有多種像素配置，其中最常見探測(cè)器的分辨率是320x256和640x512像素。

夜視圖像與熱圖像對(duì)比可知：熱成像完全不受可見光照的影響

與可見光相機(jī)相比，紅外熱像儀的分辨率似乎較低，但這是有原因的。在紅外熱成像儀中，單個(gè)的探測(cè)器元件本身比在可見光相機(jī)中要大得多?？梢娤鄼C(jī)的像素只有1-2μm，而紅外熱成像儀的探測(cè)器像元每個(gè)有12-17μm!這是因?yàn)闊崽綔y(cè)器需要感應(yīng)波長(zhǎng)比可見光大得多的能量，這就要求每個(gè)探測(cè)器像元都要大得多。因此，與相同機(jī)械尺寸的可見光相機(jī)相比，熱像儀通常具有更低的分辨率(更少的像素)。

當(dāng)熱能到達(dá)探測(cè)器后，讀出的電子設(shè)備將其轉(zhuǎn)換成信號(hào)，該信號(hào)既可以從熱像儀中傳出，也可以通過(guò)像FLIR Boson這樣的熱像儀直接進(jìn)入系統(tǒng)芯片電路。這為FLIR熱像儀提供了圖像處理和分析等內(nèi)置功能，而這些功能曾經(jīng)需要集成商開發(fā)后端電子設(shè)備。

02分辨率決定細(xì)節(jié)程度

首先問(wèn)問(wèn)自己，你需要什么樣的紅外圖片?你需要看多遠(yuǎn)?以及你需要在圖像中呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)程度。如果你只需要檢測(cè)一個(gè)物體，一個(gè)像素就足夠了。如果你需要識(shí)別物體(如人、動(dòng)物或車輛)，你需要更高的分辨率。甚至可能需要更多的像素來(lái)識(shí)別物體的細(xì)節(jié)(例如，如果它是一個(gè)武裝的人，是狗而不是鹿，或卡車而不是汽車)。

分辨率決定了熱像儀可以檢測(cè)到的細(xì)節(jié)

紅外熱像儀的范圍從成本較低的成像儀(比如FLIR ONE Pro)到用于救生任務(wù)的高性能紅外熱像儀。像Boson這樣的FLIR紅外熱像儀有qVGA(320x256)分辨率和VGA(640x512)分辨率，視場(chǎng)角(FOV)從4°到92°不等。像有些低成本解決方案可以選擇使用80x60和160x120這樣的低分辨率熱像儀。

03熱靈敏度數(shù)值越低，性能越好

熱像儀的靈敏度被指定為噪聲等效溫差(NETD)。NETD是一種信噪比指標(biāo)，它告訴您產(chǎn)生與熱像儀時(shí)間噪聲相等的信號(hào)所需的溫差，以及熱像儀可以分辨的最小溫差。

對(duì)于需要檢測(cè)細(xì)微溫差和精細(xì)細(xì)節(jié)的應(yīng)用，NETD較低非常重要。NETD通常以毫開爾文(mK)表示，數(shù)字越小表示性能越好。FLIR熱像儀的靈敏度普遍低于50mK，處于行業(yè)領(lǐng)先水平(低成本制造商的熱像儀可能會(huì)將NETD設(shè)置在測(cè)試環(huán)境溫度50℃，而不是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試環(huán)境溫度30℃，從而隱藏其低靈敏度。)

需要數(shù)值低的NETD來(lái)檢測(cè)電路板上的細(xì)節(jié)

04中波or長(zhǎng)波紅外熱像儀

熱像儀通常只對(duì)兩個(gè)波段之一敏感：3-5μm的中波紅外(MWIR)或8-14μm的長(zhǎng)波紅外(LWIR)。

盡管也有例外，但大多數(shù)MWIR熱像儀需要使用車載低溫冷卻器將紅外探測(cè)器冷卻至約77開爾文，以便生成圖像。制冷型熱像儀比非制冷型熱像儀更敏感，但冷卻器增加了尺寸、重量、復(fù)雜性和成本，并且需要定期維護(hù)。像Lepton和Boson這樣的非制冷型長(zhǎng)波熱像儀可以在環(huán)境溫度下成像，因此它們比制冷型長(zhǎng)波熱像儀更小、更輕、更簡(jiǎn)單、成本更低。

05輻射測(cè)量過(guò)程與標(biāo)準(zhǔn)

所有熱像儀都能提供其視野內(nèi)熱能相對(duì)強(qiáng)度的圖像，但有些熱像儀更進(jìn)一步，還能提供這些物體的校準(zhǔn)、非接觸溫度測(cè)量，這個(gè)過(guò)程叫做輻射測(cè)量。

為了做到這一點(diǎn)，熱像儀需要補(bǔ)償其他輻射源(反射、鏡頭材料)、大氣效應(yīng)(濕度、天氣條件和與目標(biāo)的距離)以及被觀察物體的材料特性(尤其是發(fā)射率)。一旦這些元素已知，紅外熱像儀接收到的輻射量就可以轉(zhuǎn)換為溫度值，精度接近±2°C。

通過(guò)這臺(tái)輻射熱像儀上的點(diǎn)測(cè)量工具可以找到場(chǎng)景中的最高溫度

FLIR熱像儀具有不同程度的輻射測(cè)量能力和精度，從僅成像到簡(jiǎn)單的中心點(diǎn)測(cè)溫功能，再到先進(jìn)的輻射測(cè)量和更高的精度。

在為項(xiàng)目選擇紅外熱像儀時(shí)

分辨率、熱靈敏度、波長(zhǎng)以及輻射測(cè)量

都是我們必須要考慮的因素

并不一定性能越好越適合

更要考慮項(xiàng)目的側(cè)重點(diǎn)

目前你對(duì)選擇熱像儀還有哪些困惑?

可以來(lái)我們ITC紅外培訓(xùn)系統(tǒng)學(xué)習(xí)下

這樣你就可以弄清楚熱像儀的原理和應(yīng)用啦。

|Teledyne FLIR|

Teledyne FLIR是Teledyne Technologies旗下子公司，是國(guó)防和工業(yè)應(yīng)用智能傳感解決方案的優(yōu)秀領(lǐng)先者，在全球擁有約4000名員工。公司成立于1978年，創(chuàng)造先進(jìn)的技術(shù)幫助專業(yè)人士做出更好、更快的決策，拯救生命，改善生活。

原文標(biāo)題：小菲課堂|為集成項(xiàng)目選擇合適的熱成像儀，這五點(diǎn)要清楚.......

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審核編輯：湯梓紅