1. Infrasarkanais starojums
Infrasarkanajam starojumam, kas pazīstams arī kā infrasarkanais termiskais starojums, ir spēcīgs termiskais efekts. Vielas virs absolūtās nulles (0 k, tas ir, - 273.15 ℃) var radīt infrasarkanos starus, kuru frekvence ir zemāka nekā redzamā gaisma un ir neredzama ar neapbru?otu aci.
Infrasarkanās gaismas spektrs atrodas ārpus redzamā spektra spektrālajā grafikā, ar vi??u garumu svārstās no 0,8 μm līdz 50 μm, kas ir garāks par redzamo spektru (0,4μm līdz 0,8 μm).
Kāda ir saistība starp vi??a garumu un frekvenci?
λ = c/f, kur c ir gaismas ātrums 3,0 × 108 m/s un λ ir vi??a garums.
Piemēram: redzamās gaismas bie?ums ir aptuveni starp 4x1014Hz ~ 8x1014Hz.
2. Infrasarkanais starojums - atmosfēras logs
Da?ādās gāzes, kas veido Zemes atmosfēru, absorbē lielāko da?u infrasarkanā starojuma, atstājot tikai kādu nosakāmu infrasarkano starojumu.
Starp tiem da?u ar augstāku caurlaidību sauc par “infrasarkanā starojuma atmosfēras logu”.
īsajā - vi??ā, vidējā - vilnis un garās - vi??u spektrālās joslas galvenie atmosfēras logi ir attiecīgi 0,7 ~ 2,5 μm, 3 ~ 5 μm un 8 ~ 14 μm;
Neatklāta gara - vi??u infrasarkanā detektora noteik?anas josla ir 8 ~ 14 μm.
3. Infrasarkanā termiskā attēla kompozīcija:
①. Infrasarkanais objektīvs: galvenokārt izmanto, lai sa?emtu un fokusētu infrasarkano staru gaismu, ko izstaro pārbaudāmais objekts.
②. Infrasarkanā detektora montā?a: galvenokārt izmanto, lai infrasarkano staru lēcu sa?emtu infrasarkano starojuma signālus elektriskos signālos.
③. Elektroniskās sastāvda?as: galvenokārt tiek izmantotas elektrisko signālu apstrādei.
④. Displeja komponents: galvenokārt izmanto, lai parādītu elektriskos signālus kā redzamus gaismas attēlus.
⑤. Programmatūra: galvenokārt izmanto, lai apstrādātu datus, lai veidotu temperatūras rādījumus attēlos.
4. Tuvumā infrasarkanais (NIR)
Tuvā - infrasarkanā (NIR) josla (0,8 μm ~ 1 μm) atrodas blakus redzamajai gaismas joslai, tie?i ārpus cilvēka acs atpazīstamā diapazona, un NIR attēlveido?anai ir papildu informācija par attēliem nekā redzama gaismas attēlveido?ana;?
Kā redzama gaisma, Atspogu?ojas arī NIR gaisma, tātad attēli, kurus mēs redzam no NIR sensoriem, lielākoties atspogu?o saules gaismu;
Pieteikumi:?
Mūsdienās CMOS sensori lielākoties var aptvert gandrīz - infrasarkano joslu ar infrasarkanās pildījuma gaismu, lāzera pildījuma gaismu, jūs varat realizēt nakts redzamības funkciju, kas galvenokārt tiek izmantota dro?ības kamerās un nakts redzamības ierīcēs;?
Netālu - infrasarkanais ir parādīts arī pa?reizējos viedtālru?os, lai uzlabotu sejas atzī?ana mobilā tālru?a kameras spēja;
4. īsa vi??a infrasarkanais (SWIR)?
īsa vi??a infrasarkanais (SWIR) ir līdzīgs redzamai gaismai, un to var atspogu?ot un absorbēt objekti, veidojot attēlus ar ēnām un kontrastiem starp gaismu un tum?u;?
ūdens tvaiki, migla un da?i materiāli, piemēram, silikons, ir labi nesēji SWIR attēliem;?
SWIR ir arī spēja iek?ūt stiklā un plastmasā;?
Var noteikt karstos punktus, un tipiskas temperatūras svārstās no 500 līdz 3000 grādiem pēc Celsija. Parasti temperatūra ir no 500 ~ 3000 ℃;?
Pieteikumi:?
Var izmantot novēro?anas kamerā caur dūmiem, miglu un miglu;?
Var izmantot ma?īnas redzes jomā, lai nodro?inātu pārbaudi, klasifikāciju un kvalitātes kontroli;?
Silīcija pusvadītāju attēlveido?anas noteik?ana un atteices analīze;?
Var izmantot militārajā jomā.
5. Vidēja vi??a infrasarkanais (MWIR)?
Priek?rocības:?
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.
Anti - klai?ojo?u gaismas traucējumi: Salīdzinot ar LWIR, vidējo - Vi??u mazāk ietekmē saules gaismas atspogu?ojums, kas dienas laikā padara attēlu stabilāku un samazina “saules atspīduma un apdegumu” problēmu.
Pla?s dinamiskais diapazons: piemērots gan augstas, gan zemas temperatūras notver?anai.
ātra reakcijas laiks: atdzesēts detektors ar īsu reakcijas laiku, var veikt 100Hz augstu kadru ātrumu.
Trūkumi:?
Augsta jutība un iz??irtspēja: atdzesēti detektori ir jāsavieno pārī ar stirla dzesētāju, sare??ītu struktūru, augstām uzturē?anas izmaksām, cena parasti ir 5 - 10 reizes lielāka nekā nenovēr?amā termiskā attēlveido?anas kamerā.
Liela izmēra un ener?ijas patēri??: saldē?anas sistēma rada apjomīgu aprīkojumu, sliktu pārnesamību un ir nepiecie?ams iepriek?ējs dzesē?anas laiks sāk?anai (parasti da?as minūtes), padarot to nepiemērotu ātrai izvieto?anai.
Vides ierobe?ojumi: dzesētāja mehāniskie komponenti ir pak?auti k?ūmei ekstrēmā temperatūras vidē un tie var būt mazāk uzticami nekā neatdzesētas kameras.
Sare??īta apkope: dzesētājiem ir visu mū?u (piemēram, apmēram 10 000 stundu stieples dzesētājam), un tā prasa regulāru apkopi vai nomai?u, palielinot īpa?umtiesību izmaksas.
Pieteikumi:?
Ma?īnas redzamībai, gāzes noteik?anai, vides un gaisa kvalitātes uzraudzībai;?
Ra?e?u ce?ve?i, gaisa infrasarkanā starojuma meklē?ana un izseko?ana (IRST).
6. Garā vi??a infrasarkanais (LWIR)?
Priek?rocības:?
Nav vajadzības pēc saldē?anas, zemas izmaksas: novēr? vajadzību pēc saldē?anas ierīces, vienkār?a aprīkojuma struktūra, mazs izmērs, viegls svars, pieejama cena.
īpa?i pielāgojams videi: pla?s darba temperatūras diapazons (- 40 ° C ~+85 ° C), bez iepriek?ēja - dzesē?anas laika, kas ir gatavs lieto?anai tie?i ārpus kastes, vibrācija - izturīga, piemērota lauka vai skarbai videi.
Zems ener?ijas patēri?? un ilgais kalpo?anas laiks: ener?ijas patēri?? var būt tik mazs kā 1W vai mazāks (piemēram, mobilo tālru?u integrētā termiskās attēlveido?anas kamera), detektora kalpo?anas laiks līdz 100 000 stundām, ?oti zemas uzturē?anas izmaksas.
Visas - laika spējas: neietekmē dienas un nakts apgaismojums, spēcīga spēja iek?ūt dūmos un putek?os (bet vājāk nekā MWIR), kas piemērota nakts uzraudzībai vai meklē?anai un glāb?anai.
Trūkumi:?
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).
Acīmredzams vides iejauk?anās: uz?ēmīgs pret spēcīgu saules gaismas refleksijas traucējumiem (piemēram, ūdeni, stikla atstaro?anos), lietus vai augsta mitruma vides veiktspējas noārdī?anos.
Ierobe?ota veiktspēja lielos attālumos: atmosfēras absorbcija (ūdens tvaiki, co? absorbcijas joslas) rada lielāku garo - vi??u pārne?anas vājinā?anos lielos attālumos (> 1 km), un novēro?anas efekts ir vājāks nekā vidēja - vi??u dzesē?ana.
Pieteikumi:?
Civilā: ēkas termiskā pārbaude, elektrisko aprīkojuma pārbaude, viedtālru?a termiskās attēlveido?anas spraudnis - In, medicīniskās temperatūras mērī?ana, novēro?anas kameras, dronu nakts redze, ugunsdzēsības meklē?ana un glāb?ana.
Militārais: Cilvēks - Pārnēsājama nakts redzamības ierīce, zemas - izmaksu izlūko?anas aprīkojums.