1。赤外線
赤外線熱放射とも呼ばれる赤外線放射は、強(qiáng)い熱効果があります。絶対ゼロ(0 k、つまり、- 273.15)を超える物質(zhì)はすべて、周波數(shù)が可視光の周波數(shù)よりも低く、肉眼では見えない赤外線を生成できます。
赤外線スペクトルは、スペクトルグラフ上の可視スペクトルの外側(cè)にあります。 0.8μmから50μmの範(fàn)囲の波長(zhǎng)で、可視スペクトル(0.4μm?0.8μm)よりも長(zhǎng)いです.
では、波長(zhǎng)と周波數(shù)の関係は何ですか?
λ= c/f、ここで、cは光の速度3.0×108 m/s、λは波長(zhǎng)です。
たとえば、可視光の周波數(shù)は約4x1014hz?8x1014hzの間です。
2。赤外線-大気窓
地球の大気を構(gòu)成するさまざまなガスは、赤外線の大部分を吸収し、検出可能な赤外線放射のみを殘します。
その中で、透過率が高い部分は「赤外線放射大気窓」と呼ばれます。
短い-波、中-波、長(zhǎng)い-波のスペクトルバンドでは、メインの大気窓はそれぞれ0.7?2.5μm、3?5μm、8?14μmです。
未処理の長(zhǎng)い-波赤外線検出器の検出バンドは8?14μmです。
3。赤外線熱イメージャーの組成:
①。赤外線レンズ:主に、テスト中のオブジェクトから放出される赤外線を受け取り、焦點(diǎn)を合わせるために使用されます。
②。赤外線検出器アセンブリ:主に、赤外線レンズによって受信された赤外線信號(hào)を電気信號(hào)に変換するために使用されます。
③。電子コンポーネント:主に電気信號(hào)の処理に使用されます。
④。表示コンポーネント:主に、可視光畫像として電気信號(hào)を表示するために使用されます。
⑤。ソフトウェア:主に、収集されたデータを処理して畫像の溫度測(cè)定値を形成するために使用されます。
4。近赤外(NIR)
近赤外(NIR)バンド(0.8μm?1μm)は、人間の目の認(rèn)識(shí)可能な範(fàn)囲を越えて可視光帯の隣にあり、NIRイメージングは??可視光イメージングよりも追加の畫像詳細(xì)情報(bào)を示しています。?
目に見える光のように、 NIRライトも反映されています、したがって、NIRセンサーから見られる畫像は、ほとんどが太陽光に反映されています。
アプリケーション:?
現(xiàn)在、CMOSセンサーは主に近赤外の帯域をカバーでき、赤外線充填光、レーザーフィルライトを使用して、主にセキュリティカメラやナイトビジョンデバイスで使用される暗視機(jī)能を?qū)g現(xiàn)できます。?
近くの-赤外線も現(xiàn)在のスマートフォンに登場(chǎng)しています。 顔認(rèn)識(shí) 攜帯電話カメラの能力;
4。短波赤外線(SWIR)?
短波赤外線(SWIR)は可視光に似ており、オブジェクトに反射して吸収されて、光と暗闇の間の影とコントラストを備えた畫像を形成できます。?
水蒸気、霧、およびシリコンなどの特定の材料は、SWIR畫像に適した媒體です。?
Swirには、ガラスとプラスチックに浸透する能力もあります。?
摂氏500?3000度の範(fàn)囲の典型的な溫度で、ホットスポットを検出できます。典型的な溫度は500?3000°です。?
アプリケーション:?
煙、ヘイズ、霧を介して監(jiān)視カメラで使用できます。?
検査、分類、品質(zhì)管理を提供するために、マシンビジョンの分野で使用できます。?
シリコン半導(dǎo)體イメージングの検出と故障分析。?
軍事分野で使用できます。
5。ミッドウェーブ赤外線(MWIR)?
利點(diǎn):?
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.
抗-迷光の干渉:LWIRと比較して、中間-波は日光の反射によってあまり影響を受けます。
広いダイナミックレンジ:高溫と低溫の両方のターゲットをキャプチャするのに適しています。
高速応答時(shí)間:応答時(shí)間が短い冷卻検出器は、100Hzの高フレームレートを?qū)g行できます。
短所:?
高感度と解像度:冷卻された検出器は、スターリングクーラー、複雑な構(gòu)造、高いメンテナンスコストと組み合わせる必要があります。通常、価格は、冷卻されていないサーマルイメージングカメラの5倍です。
大きいサイズと消費(fèi)電力:冷凍システムは、かさばる機(jī)器、攜帯性の低下をもたらし、開始-アップ(通常は數(shù)分)の事前冷卻時(shí)間を必要とし、迅速な展開には適していません。
環(huán)境の制限:クーラーの機(jī)械的コンポーネントは、極端な溫度環(huán)境で故障する傾向があり、冷卻されていないカメラよりも信頼性が低い場(chǎng)合があります。
複雑なメンテナンス:チラーは一生(例:スターリングチラーの場(chǎng)合は約10,000時(shí)間)、定期的なメンテナンスまたは交換が必要で、所有コストが増加します。
アプリケーション:?
マシンビジョン、ガス検出、環(huán)境および大気質(zhì)の監(jiān)視。?
ミサイルガイド、空中赤外線検索および追跡(IRST)。
6。長(zhǎng)波赤外線(lwir)?
利點(diǎn):?
冷蔵、低コストの必要はありません:冷蔵裝置の必要性、シンプルな機(jī)器構(gòu)造、小さなサイズ、軽量、手頃な価格を排除します。
環(huán)境に非常に適応可能:幅広い動(dòng)作溫度(- 40°C?+85°C)、前冷卻時(shí)間なし、すぐに使用する準(zhǔn)備ができています。
低消費(fèi)電力と長(zhǎng)壽命:消費(fèi)電力は1W以下(攜帯電話統(tǒng)合サーマルイメージングカメラなど)、最大100,000時(shí)間の検出壽命、非常に低いメンテナンスコストの低い場(chǎng)合があります。
すべて-天気能力:晝夜の照明の影響を受け、煙やほこりに浸透する強(qiáng)力な能力(ただし、MWIRよりも弱い)、夜間の監(jiān)視や捜索救助に適しています。
短所:?
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).
環(huán)境による明らかな干渉:強(qiáng)い日光反射干渉(水、ガラス反射など)、雨、濕度環(huán)境の性能の低下の影響を受けやすい。
長(zhǎng)距離での制限性パフォーマンス:大気吸収(水蒸気、CO?吸収?。─稀㈤L(zhǎng)距離(> 1km)での長(zhǎng)い波の伝達(dá)のより大きな減衰につながり、観測(cè)効果は媒體-波の冷卻のそれよりも弱くなります。
アプリケーション:?
民間人:熱検査の構(gòu)築、電気機(jī)器の検査、スマートフォン熱イメージングプラグ-イン、醫(yī)療溫度測(cè)定、監(jiān)視カメラ、ドローンナイトビジョン、消防捜索および救助。
軍事:人-ポータブルナイトビジョンデバイス、低-コスト偵察機(jī)器。