1. Radiation infrarouge
Le rayonnement infrarouge, également connu sous le nom de rayonnement thermique infrarouge, a un fort effet thermique. Les substances supérieures à zéro absolu (0 K, c'est-à-dire - 273.15 ℃) peuvent toutes générer des rayons infrarouges, dont la fréquence est inférieure à celle de la lumière visible et est invisible à l'?il nu.
Le spectre de lumière infrarouge est situé à l'extérieur du spectre visible sur le graphique spectral, avec des longueurs d'onde allant de 0,8 μm à 50 μm, ce qui est plus long que le spectre visible (0,4 μm à 0,8 μm).
Alors, quelle est la relation entre la longueur d'onde et la fréquence?
λ = c / f, où c est la vitesse de la lumière 3,0 × 108 m / s et λ est la longueur d'onde.
Par exemple: la fréquence de la lumière visible se situe environ entre 4x1014Hz ~ 8x1014Hz.
2. Radiation infrarouge - Fenêtre atmosphérique
Les différents gaz qui composent l'atmosphère terrestre absorbent la plupart des rayonnements infrarouges, ne laissant que des rayonnements infrarouges détectables.
Parmi eux, la partie avec une transmittance plus élevée est appelée "fenêtre atmosphérique du rayonnement infrarouge".
Dans les bandes spectrales courtes - onde, moyenne - onde et longue - onde, les principales fenêtres atmosphériques sont respectivement de 0,7 ~ 2,5 μm, 3 ~ 5 μm et 8 ~ 14 μm;
La bande de détection d'un détecteur infrarouge à longue onde non refroidi est de 8 ~ 14 μm.
3. Composition de l'imageur thermique infrarouge:
①. Lentes infrarouges: est principalement utilisée pour recevoir et concentrer la lumière infrarouge émise par l'objet testé.
②. Assemblage du détecteur infrarouge: est principalement utilisé pour convertir les signaux de rayonnement infrarouge re?us par les lentilles infrarouges en signaux électriques.
③. Composants électroniques: sont principalement utilisés pour le traitement des signaux électriques.
④. Composant d'affichage: est principalement utilisé pour afficher les signaux électriques comme images lumineuses visibles.
⑤. Logiciel: est principalement utilisé pour traiter les données collectées pour former des lectures de température dans les images.
4. Près de l'infrarouge (NIR)
La bande proche - infrarouge (NIR) (0,8 μm ~ 1 μm) est à c?té de la bande lumineuse visible, juste au-delà de la plage reconnaissable de l'?il humain, et l'imagerie NIR présente des informations supplémentaires sur les détails de l'image que l'imagerie lumineuse visible;?
Comme une lumière visible, La lumière NIR est également réfléchie, donc les images que nous voyons des capteurs NIR sont principalement réfléchies au soleil;
Applications:?
De nos jours, les capteurs CMOS peuvent principalement couvrir la bande proche - infrarouge, avec une lumière de remplissage infrarouge, une lumière de remplissage au laser, vous pouvez réaliser la fonction de vision nocturne, principalement utilisée dans les caméras de sécurité et les dispositifs de vision nocturne;?
Près de l'infrarouge appara?t également sur les téléphones intelligents actuels, pour améliorer le reconnaissance faciale capacité de la caméra de téléphone portable;
4. Infrarouge à onde courte (Swir)?
L'infrarouge à ondes courtes (SWIR) est similaire à la lumière visible et peut être réfléchie et absorbée par des objets pour former des images avec des ombres et des contrastes entre la lumière et l'obscurité;?
La vapeur d'eau, le brouillard et certains matériaux tels que le silicone sont de bons médiums pour les images Swir;?
Swir a également la capacité de pénétrer le verre et les plastiques;?
Des points chauds peuvent être détectés, avec des températures typiques allant de 500 à 3000 degrés Celsius. La température typique se situe entre 500 et 3000 ℃;?
Applications:?
Peut être utilisé dans la caméra de surveillance par la fumée, la brume et le brouillard;?
Peut être utilisé dans le domaine de la vision machine pour fournir une inspection, une classification et un contr?le de la qualité;?
Détection d'imagerie des semi-conducteurs en silicium et analyse des échecs;?
Peut être utilisé dans le domaine militaire.
5. Infrarouge des vagues moyennes (Mwir)?
Avantages:?
High sensitivity and resolution: Cooled detector with low noise, thermal sensitivity (NETD) <20mK, and excellent detail resolution;?
Strong atmospheric penetration: MWIR has high transmittance in specific atmospheric windows (e.g., 3-5 μm), and is suitable for long-distance observation because it is less affected by interference from fog, smoke and soot.
Interférence anti-légers parasite: par rapport à LWIR, MID - WAVE est moins affectée par le reflet de la lumière du soleil, ce qui rend l'image plus stable pendant la journée et réduit le problème des ?coups de soleil et des br?lures?.
Large gamme dynamique: adapté à la capture de cibles à haute et basse température.
Temps de réponse rapide: détecteur refroidi avec un court temps de réponse, peut effectuer une fréquence d'images élevée à 100 Hz.
Inconvénients:?
Haute sensibilité et résolution: les détecteurs refroidis doivent être jumelés avec une structure complexe plus fra?che et complexe, des co?ts d'entretien élevés, le prix est généralement de 5 - 10 fois celui d'une caméra d'imagerie thermique non refroidie.
Grande taille et consommation d'énergie: le système de réfrigération entra?ne un équipement volumineux, une mauvaise portabilité et nécessite un temps de refroidissement pour démarrer - UP (généralement quelques minutes), ce qui le rend inadapté à un déploiement rapide.
Limitations environnementales: les composants mécaniques du refroidisseur sont sujets à la défaillance dans des environnements de température extrêmes et peuvent être moins fiables que les appareils photo non refroidis.
Entretien compliqué: les refroidisseurs ont une vie (par exemple, environ 10 000 heures pour un refroidisseur Stirling) et nécessitent un entretien ou un remplacement régulier, augmentant le co?t de propriété.
Applications:?
Pour la vision machine, la détection des gaz, la surveillance de la qualité de l'environnement et de l'air;?
Guides de missiles, recherche et suivi infrarouges aéroportés (d'abord).
6. Infrarouge à ondes longues (LWIR)?
Avantages:?
Pas besoin de réfrigération, de faible co?t: élimine le besoin de dispositif de réfrigération, une structure d'équipement simple, une petite taille, un poids léger, un prix abordable.
Extrêmement adaptable à l'environnement: large gamme de température de fonctionnement (- 40 ° C ~ + 85 ° C), pas de temps de refroidissement, prêt à l'emploi, vibration - résistante, adaptée aux environnements de champ ou difficiles.
Faible consommation d'énergie et longue durée de vie: la consommation d'énergie peut être aussi faible que 1 W ou moins (par exemple, une caméra d'imagerie thermique intégrée au téléphone portable), une durée de vie du détecteur jusqu'à 100 000 heures, des co?ts d'entretien très faibles.
Tout - Capacité météorologique: non affectée par l'éclairage jour et nuit, forte capacité à pénétrer la fumée et la poussière (mais plus faible que le MWIR), adaptée à la surveillance ou à la recherche et au sauvetage de nuit.
Inconvénients:?
Low sensitivity: usually 30~50mK, lower than cooling type (<20mK), weak detail resolution, easy to overexpose high-temperature targets (need dynamic range adjustment).
Slow response speed: frame rate is usually ≤60Hz, not suitable for ultra-high-speed dynamic scenes (such as ballistic tracking).
Interférence évidente par l'environnement: sensible à une forte interférence de réflexion du soleil (comme l'eau, la réflexion en verre), la pluie ou la dégradation des performances de l'environnement à haute humidité.
Performances restreintes à de longues distances: l'absorption atmosphérique (vapeur d'eau, bandes d'absorption de CO?) entra?ne une plus grande atténuation de la transmission longue - d'ondes à de longues distances (> 1 km), et l'effet d'observation est plus faible que celui du refroidissement moyen -
Applications:?
CIVILLE: Inspection thermique du batiment, inspection des équipements électriques, prise d'imagerie thermique des smartphones - Menue, mesure de la température médicale, caméras de surveillance, vision nocturne de drone, recherche et sauvetage de lutte contre les incendies.
Militaire: Homme - Dispositif de vision nocturne portable, faible - équipement de reconnaissance des co?ts.