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从技术发展分析国内热成像技术为何普及率低

发布时间:2021-11-24 人气:

本文摘要:从全球范围看,热光学技术早已被普遍的应用于医疗、电力、消防、建筑、军事等各大领域,但是就国内而言,热光学虽然已被大众所熟悉但与国外比起,其用于范围近不及国外,确实能中用这一技术的人并不过于多,为什么不会经常出现这样的情况?本文将从技术发展方面展开分析。 什么是冷光学技术 在自然界中,所有低于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不时的往外电磁辐射和该物体本身性质、温度涉及的电磁波,这一现象称作热辐射。有所不同的温度,物体所收到的热辐射波长有所不同。

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从全球范围看,热光学技术早已被普遍的应用于医疗、电力、消防、建筑、军事等各大领域,但是就国内而言,热光学虽然已被大众所熟悉但与国外比起,其用于范围近不及国外,确实能中用这一技术的人并不过于多,为什么不会经常出现这样的情况?本文将从技术发展方面展开分析。  什么是冷光学技术  在自然界中,所有低于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不时的往外电磁辐射和该物体本身性质、温度涉及的电磁波,这一现象称作热辐射。有所不同的温度,物体所收到的热辐射波长有所不同。  热光学技术是指利用感觉红外探测器和光学光学物镜拒绝接受被测目标的红外电磁辐射能量产于图形体现到红外探测器的光敏元件上,从而取得红外热像图,这种冷像图与物体表面的热产于场比较不应。

通俗地谈冷光学就是将物体收到的不可见红外热辐射能量改变为可见的视频图像。  热光学技术的发展历程  1800年英国物理学家赫胥尔利用涂黑的水银温度计找到红外电磁辐射,此后很长一段时间人们都将水银温度计作为红外探测器,直到1833年梅罗里利用锑化铋作为热电填材料,才大幅提高了热电填红外探测器的观测灵敏度。接下来的100多年中,红外观测技术大大提高,我们大体可以将这段发展史分成三个阶段。  第一阶段:光子单元观测居多。

这一阶段大体源于20世纪50年代,当时不能研制出一些基于单元器件的热像仪,其特点是场频较低,不能小范围用于。直到20世纪70年代中长波碲镉汞(MCT)材料与光导型多元线列器件工艺成熟期之后,热像仪才开始大量生产并装备军队。这世纪末热像仪的种类多样,可大体分成标准化组件简化的热像仪和按特殊要求设计的热像仪两类。

  第二阶段:致冷型红外焦平面阵列居多。不必光机扫瞄而用红外焦平面阵列(IRFPA)器件光学的热像仪,由于去除了光机扫瞄,这种用大规模焦平面光学的传感器被称作看著传感器。它的特点是体积小、轻巧、可靠性低。

在转动方向可有数百元以上的探测器阵列,可获得更大张角的视场,还可使用类似的扫瞄机构,用比标准化热像仪快得多的扫瞄速度已完成360度全方位扫瞄以维持高灵敏度。  第三阶段:非致冷红外光学技术居多。第三代红外热像技术使用的红外焦平面探测器单元数已超过320X240元或更高(即100000—1000000),其性能提升了近3个数量级。

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目前,3~5mu;m焦平面探测器的单元灵敏度又比8~14mu;m探测器低2-3倍左右。因而,基于320×240元的中波与长波热像仪的总体性能指标差距并不大,所以3~5mu;m焦平面探测器在第三代焦平面热光学技术中十分的最重要。  热光学应用于现状  红外热光学在国内也早已发展了几十年,在应用于方面,典型的行业主要集中于在森林屏蔽、电力监控、边防监控、海岛监控、动物维护、人体测温等等,这些行业专业性很强,项目支出较高,应用环境比较险恶,施工可玩性大,确保成本高昂,所以热光学较无法呈现出爆发式发展,这一细分市场竞争也较为白热化。  随着近年国产热光学探测器的渐渐成熟期,有数不少的大小厂商不具备了生产冷像机芯、模组,以及设施的热光学镜头的能力,效果和技术指标上面早已可以与FLIR等国际先进设备企业一争高下。

国产探测器的逐步量产,超越了核心部件长年被国外厂家独占的局面,使得热光学模组价格渐渐亲民,为热光学产品的快速增长打下基础。  目前国内的热光学摄像机主要分成监控型以及测温预警型两大类。

监控型热光学摄像机主要获取动态视频图像,通过伪彩图像来仔细观察监控物体的温度产于,技术含量和价格都较为较低,对于大部分的并不需要准确测温的市场应用于更为广泛。测温预警型产品除了获取动态的视频图像外,还可以获取画面中各像素点的温度信息,并能获取多区域测温,鼠标页面测温等多种测温模式,还可以设置温度报警阈值,测温型热光学摄像机必须厂商研发测温算法,研发投放大,成本较高,主要应用于电力在线测温,人体测温等必须准确告诉物体温度的场景。


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