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浅谈热成像和可见光之间的区别
2021-05-12

浅谈热成像和可见光之间的区别

自然界中的所有物体,无论是北极冰川,火焰,人体,甚至是宇宙中极为寒冷的深空,只要它们的温度高于绝对零-273℃,就会产生红外辐射。热成像是通过非接触式检测设备进行的,该设备检测红外能量(热量)并将其转换为电信号,然后在显示器上生成热图像和温度红外热成像,并可以计算温度值。以上是百度百科对热成像的定义。实际上,已经解释了该问题。红外热像仪是对温度成像的一种设备,准确的是温度差(与环境温度、焦平面温度等,细节不多说)。我们印象中的热成像是如下2张图:

热成像

热成像

实际上,实际的热成像图像是上面的图1,图2也是热成像,但是图2是伪彩色的,因为实际的热成像图像是灰度,单通道和伪彩色的图2的图像用于增强视觉差异是人为绘制的。那么在现实世界中,热成像和可见光之间有什么区别?红外热成像在很多方面与可见光不同,主要有以下几点:

(1)成像原理

成像原理基本相同。成像设备对特定波长范围内的光波进行成像。自然界中可见光的波长范围为0.39μm至0.78μm,红外热辐射的波长范围为0.75μm至1000μm。说到这一点,我需要停下来。我不是说热成像不是基于温度(温差)成像吗?为什么涉及红外热辐射?必须强调的事实是,只要它们的温度高于绝对零值-273℃,就会产生红外辐射,热成像是通过非接触检测红外能量(热量),并将其转换为电信号,并且然后在显示器上生成热图像和温度值。也许我有点儿long,但是如果您想了解更多有关热成像的知识,则必须始终牢记这一点。热成像设备还接收人眼不可见的光波(红外波段)。

(2)检测器

成像设备的核心探测器是红外热成像,可见光具有CCD,CMOS,热成像具有冷却型和非冷却型(区别在于它是否具有小型冷却器,主要用于控制焦距)。平面温度,请记住之前的温度差是否特别强调?以焦平面的温度作为参考温度,其内容没有特别扩展)。主要区别在于可见光CCD / CMOS可以感知可见光波段中的光波,而热成像检测器可以感知红外波段中的热辐射光波。红外热成像探测器根据制造工艺和包装材料的不同分为多种类型。更加宏观的感觉是,红外热成像检测器比可见光CCD更昂贵,可见光CCD数量级或更贵。这也是目前的情况。红外热成像技术应用范围狭窄的主要原因之一。红外探测器的制造和技术巨头在欧美仍然更加强大,但是近年来在中国已经发展了一些非常好的制造商,例如烟台爱瑞,高德红外,浙江大理,广州萨特等,以及其他几家安全巨头也积极进入了红外探测器领域,例如海康显微照相,浙江大华等。未来几年热成像领域是否会实现大规模爆炸,取决于这些探测器制造商能否降低价格并在民用市场上得到广泛应用。

(3)镜头

镜头的主要区别是热成像镜头必须由特殊材料制成。主要原因是红外热辐射无法穿透玻璃(硅),因此使用了由锗和铬等金属材料制成的特殊透镜。这也导致热成像镜头的价格比光学镜头的价格高一点,这也增加了整机的价格。

(4)图像

图像的区别在于可见光成像是彩色的,RGB三通道,而热成像是灰度的,原始热成像图像是单通道的,我们在市场上看到的彩色热成像都是pseudo-color,在后期手动强制转换。通常,有许多种伪色,也可以配置。另外,热成像的图像尺寸小于可见光的图像尺寸。如今,典型的热成像具有38 4、 640,最大的1024仅在最近几年才发布,但是可见光现在为1080P或更大的400w等,这已经在实际应用中。中国成为主流。

(5)应用场景

可见光通常在白天或晚上在光线良好的条件下使用。尽管现在有许多星光级设备可用,但是在光线不好的夜晚,成像效果并不令人满意,但是热成像可以全天候工作。在夜晚,它仍然可以成像。当然,热成像也有其缺点。毕竟,成像是基于温度差。因此,在阴雨天气和恶劣的低温条件下,成像质量也会下降,甚至模糊。例如,如果蓝色衣服掉入蓝色海中,则无法用可见光设备看到衣服。均匀表面温度为30°的物体被放置在温度为30°的场景中,并且使用热成像设备无法看到该物体。因此,在实际应用中,应根据现场情况和设备特点制定适当的解决方案。