浅谈测温预警型热成像应用及发展史
热成像技术自上世纪50年代被发现以来,首先推出的制冷型热成像,它对热量变化的感知能力比较强,但由于“系统复杂、稳定性不高、成本过高”等因素影响,仅局限于在高端的军事领域应用。直到20世纪80年代非制冷热成像技术的出现,热成像技术不断进步,产品越来越多地被应用于除军事外的工业与商业领域。近几年,非制冷型热成像应用于安防监控,随着探测器及封装技术的日趋成熟,产品成本降低,性能加强,越来越多的用户感受到热成像为监控带来的好处。
热成像技术自上世纪50年代被发现以来,首先推出的制冷型热成像,它对热量变化的感知能力比较强,但由于“系统复杂、稳定性不高、成本过高”等因素影响,仅局限于在高端的军事领域应用。直到20世纪80年代非制冷热成像技术的出现,热成像技术不断进步,产品越来越多地被应用于除军事外的工业与商业领域。近几年,非制冷型热成像应用于安防监控,随着探测器及封装技术的日趋成熟,产品成本降低,性能加强,越来越多的用户感受到热成像为监控带来的好处。
红外热像仪可以被分为两大类,一种是制冷型的,一种是非智能型的,对于致冷型的,它对热量变化的感知能力比较的强。但是它的结构也很复杂。在军事方面他用的比较的多,但是非制冷型的在生活中用的用的比较的多,虽然它对热量的变化的感知能力没有制冷型的好,但是它的结构相对而言也要简单很多。并且它的功能现在也能够满足军事方面的大部分的需求。
红外热像仪就是利用了在光感应系统和红外想探测系统中间安装一个扫描系统,然后对需要测试的物体进行红外的散发度的扫描,并且聚焦在单元或者是分光探测器上面,在由分光探测器吧红外辐射能转换成为电信号,经过各种处理后就会在显示器上面显示红外热像的图。这种热像的图与物体表面的热分布场是相互对应的。
热成像摄像机工作原理
任何有温度的物体都会发出红外线,热像仪就是接收物体发出的红外线,通过有颜色的图片来显示被测量物表面的温度分布,根据温度的微小差异来找出温度的异常点,从而起到与维护的作用。一般也称作红外热像仪。而热成像摄像机的工作原理就是热红外成像技术。其核心就是热像仪,它是一种能够探测极微小温差的传感器,将温差转换成实时视频图像显示出来。但是只能看到人和物体的热轮廊,看不清物体的真实面目。
热成像技术利用了能轻而易举识别人眼无法感知的红外波段的电磁波。自然界中凡是温度超过绝对0℃(-273.15℃)的物体都能产生热辐射,其中人体辐射的红外波长3~50μm,其中8~14μm占46%,最大辐射出现在约9.5μm处,同时,人体的发射率高达0.95,远大于一般环境的物体发射率,这就意味着即使人与环境温度完全相同,也能轻易分辨出人体。将红外探测器输出进行可视化处理的图像称为“热图像”,由于不同物体甚至同一物体不同部位辐射能力和它们对红外线的反射强弱不同。利用物体与背景环境的辐射差异以及景物本身各部分辐射的差异,热图像能够呈现景物各部分的辐射起伏,从而能显示出景物的热能分布状态。
20151212热成像成像效果图
相比于传统摄像机依靠自然或环境光照进行摄像监控,而热成像摄像机无需任何光照,依靠物体自身辐射的红外热能即可清晰的成像。热成像摄像机适用于任何光照环境,不受强光影响,无论白天黑夜都可清晰地探测和发现目标,识别伪装及隐蔽的目标。因此可真正实现白天/黑夜24小时监控。
大气、云雾烟尘等会吸收可见光和近红外线,但是对于8~14微米(长波红外区)的热红外线却是透明的,因此传统摄像机很难在云雾密布的环境下拍摄到清晰的图像,而热成像摄像却能有效穿透大气、云雾等环境拍摄出清晰的图像。
红外热成像摄像机能够显示物体温度场,将人眼不能直接看到的目标表面温度分布情况,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像,在获取物体图像的同时,通过热成像系统智能的测温算法对非接触探测到的红外热能加以量化,能准确测量被摄物体表面温度,智能获取场景中的最高温点和温度值,同时还可关注重点区域的高温点和温度值,通过对温度场的监控可即时发现温度异常,自动智能追踪场景或区域高温目标,当温度高于设定值时发出报警,预防由于温度异常引发的隐患,如火灾等。
(文章来源:景阳科技)