1。紅外輻射
紅外輻射，也稱為紅外熱輻射，具有強(qiáng)大的熱效應(yīng)。超過(guò)絕對(duì)零（0 K，即- 273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線，其頻率低於可見(jiàn)光的頻率，並且對(duì)肉眼看不見(jiàn)。
紅外光譜位於光譜圖上可見(jiàn)光譜的外面， 波長(zhǎng)范圍從0.8μm到50μm，比可見(jiàn)光譜（0.4μm至0.8μm）更長(zhǎng).

那麼波長(zhǎng)和頻率之間的關(guān)係是什麼？

λ= c/f，其中c是光3.0×108 m/s的速度，而λ是波長(zhǎng)。
例如：可見(jiàn)光的頻率大約在4x1014Hz ?8x1014Hz之間。


2。紅外輻射-大氣窗口
構(gòu)成地球大氣的各種氣體吸收了大多數(shù)紅外輻射，僅留下一些可檢測(cè)的紅外輻射。
其中，具有較高透射率的部分稱為“紅外輻射大氣窗”。
在短-波浪，中-波和長(zhǎng)-波光譜帶中，主大氣窗口分別為0.7?2.5μm，3?5μm和8?14μm；
未冷的長(zhǎng)-波紅外檢測(cè)器的檢測(cè)帶為8?14μm。



3。紅外熱成像儀組成：
①。紅外鏡頭：主要用於接收和聚焦測(cè)試對(duì)象發(fā)出的紅外光。
②。紅外探測(cè)器組件：主要用於將紅外鏡頭接收到的紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
③。電子組件：主要用於處理電信號(hào)。
④。顯示組件：主要用於顯示電信號(hào)作為可見(jiàn)光圖像。
⑤。軟件：主要用於處理收集的數(shù)據(jù)以在圖像中形成溫度讀數(shù)。

4。近紅外（NIR）
近-紅外（NIR）帶（0.8μm?1μm）毗鄰可見(jiàn)光帶，就超出了人眼的可識(shí)別範(fàn)圍，而NIR成像比可見(jiàn)光的光成像顯示了其他圖像詳細(xì)信息。?
喜歡可見(jiàn)光， Nir Light也反映了，因此我們從NIR傳感器中看到的圖像主要反映了陽(yáng)光。
應(yīng)用程序：?
如今，CMOS傳感器可以大部分覆蓋近-紅外帶，紅外填充燈，激光填充燈，您可以實(shí)現(xiàn)夜視功能，主要用於安全攝像頭和夜視設(shè)備；?
附近的紅外線也出現(xiàn)在當(dāng)前的智能手機(jī)上，以增強(qiáng) 面部識(shí)別 手機(jī)相機(jī)的能力；


4。短波紅外（SWIR）?
短波紅外（SWIR）類(lèi)似於可見(jiàn)光，可以被物體反映和吸收，以形成帶陰影和對(duì)比的圖像，並在光和黑暗之間形成對(duì)比；?
水蒸氣，霧和某些材料（例如有機(jī)矽）是SWIR圖像的好培養(yǎng)基；?
Swir還具有穿透玻璃和塑料的能力。?
可以檢測(cè)到熱點(diǎn)，典型的溫度範(fàn)圍為500至3000攝氏度。典型的溫度在500?3000℃之間；?
應(yīng)用程序：?
可以通過(guò)煙霧，陰霾和霧氣用於監(jiān)視攝像頭；?
可以在機(jī)器視覺(jué)領(lǐng)域使用，以提供檢查，分類(lèi)和質(zhì)量控制；?
矽半導(dǎo)體成像檢測(cè)和故障分析；?
可以在軍事領(lǐng)域使用。


5。中波紅外（MWIR）?
優(yōu)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-靜光線乾擾：與LWIR相比，中部-波浪的影響較小，陽(yáng)光反射的影響較小，這使得圖像在白天更穩(wěn)定，並減少了“ Sun Glare and Burns”的問(wèn)題。
寬動(dòng)態(tài)範(fàn)圍：適用於捕獲高溫和低溫目標(biāo)。
快速響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間短的冷卻檢測(cè)器可以執(zhí)行100Hz的高幀速率。

缺點(diǎn)：?
高靈敏度和分辨率：冷卻探測(cè)器需要與Stirling冷卻器，複雜結(jié)構(gòu)，高維護(hù)成本，價(jià)格通常是未冷卻的熱成像攝像頭的5 - 10倍。
大尺寸和功耗：製冷系統(tǒng)可導(dǎo)致笨重的設(shè)備，便攜性較差，並且需要前-啟動(dòng)時(shí)間- UP（通常幾分鐘），這使其不適合快速部署。
環(huán)境局限性：冷卻器的機(jī)械組件在極端溫度環(huán)境中容易發(fā)生故障，並且可能不如未冷卻的攝像機(jī)可靠。
複雜的維護(hù)：冷卻器一生（例如，對(duì)於斯特林冷卻器約10,000小時(shí)），需要定期維護(hù)或更換，從而增加了所有權(quán)。

應(yīng)用程序：?
用於機(jī)器視覺(jué)，氣體檢測(cè)，環(huán)境和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)；?
導(dǎo)彈指南，機(jī)載紅外搜索和跟蹤（IRST）。


6。長(zhǎng)波紅外（LWIR）?
優(yōu)點(diǎn)：?
不需要製冷，低成本：消除對(duì)製冷設(shè)備，簡(jiǎn)單的設(shè)備結(jié)構(gòu)，尺寸小，重量輕，價(jià)格合理的需求。
極其適應(yīng)環(huán)境的適應(yīng)性：寬範(fàn)圍的工作溫度（- 40°C?+85°C），沒(méi)有預(yù)-冷卻時(shí)間，可以在開(kāi)箱即用的地方使用，振動(dòng)-耐藥性，適用於現(xiàn)場(chǎng)或惡劣的環(huán)境。
低功耗和長(zhǎng)壽：功耗可以低至1W或更少（例如，手機(jī)集成的熱成像攝像頭），檢測(cè)器壽命長(zhǎng)達(dá)100,000小時(shí)，維護(hù)成本非常低。
所有-天氣能力：不受白天和夜間照明的影響，滲透煙霧和灰塵的強(qiáng)大能力（但比MWIR弱），適合夜間監(jiān)測(cè)或搜索和救援。

缺點(diǎn)：?
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)境的明顯干擾：容易受到強(qiáng)大的陽(yáng)光反射干擾（例如水，玻璃反射），雨水或高濕度環(huán)境性能降解。
長(zhǎng)距離的限制性能：大氣吸收（水蒸氣，CO?吸收帶）會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)-長(zhǎng)-在長(zhǎng)距離（> 1公里）上的衰減更大，並且觀察效應(yīng)比中-波冷卻的效果弱。

應(yīng)用程序：?
平民：建築熱檢查，電氣設(shè)備檢查，智能手機(jī)熱成像插頭- IN，醫(yī)療溫度測(cè)量，監(jiān)視攝像頭，無(wú)人機(jī)夜視，消防搜索和救援。
軍事：人-便攜式夜視裝置，低-成本偵察設(shè)備。