红外热成像介绍

制冷型探测器成像质量优秀，造价昂贵，体 积较大 非制冷型：以微测辐射热计为基础，基于热 探测，主要有多晶硅和氧化钒两种探测器
非制冷型探测器成像质量较好，造价相对较 低，体积小
第三节 热辐射的采集
普通摄像机采集可见光波段(0.4μ m-0.76μ m)、近红外波段（0.76μ m1μ m）的光
γ射线 χ射线 紫外线 可见光 0.38 红外线 0.76μm 1000μm 无线电 1000km
第三节 产品特点
适用于强光、逆光、眩光等的监控场景之下，不受光线强弱的干扰，可以 在任意光强的场景下实现有效的探测及识别
第三节 产品特点
适用于烟、雾、雨、雪、沙尘、眩光等视野受阻的恶劣环境之下
适用于色彩迷惑度较高、场景伪装度较强等分辨难度较大的环境之下
第三节 产品特点
2.探测距离远 相对于普通摄像机而言，热成像摄像机拥有更远的探测距离
人体热辐射
饶铁热辐射
太阳热辐射
37°C的人体，最大辐射出现在约9.3μ m处 300°C的饶铁，最大辐射出现在约5.6μ m处
5500°C的太阳，最大辐射出现在约0.5μ m处，此时热辐射表现为可见光
热成像技术基础知识
什么是热红外线
通常我们人眼可感知电磁波的波长（可见光）在400到700纳米之间，作为监 控辅助照明的红外波长在850纳米，而波长从2.0～1000微米的部分称为热红 外线。 我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时，才能够发出可 见光。相比之下，我们周围所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都 会不停地发出热红外线。所以，热红外线（或称热辐射）是自然界中存在最 为广泛的辐射。红外辐射与光波和无线电波一样，是一种电磁波。
焦距 F#
视场角 探测距离（人） 探测距离（车） 识别距离（人） 识别距离（车）
8mm
0.85 62°X49° 400m 780m 150m 260m
25mm
1 21.7°X16.4° 1200m 2300m 400m 750m
40mm
1 13.7°X10.3° 1900m 3600m 640m 1200m
主动红外摄像机
热成像摄像机
工作方式 监控距离 监控能力 隐蔽性能
被动式 依赖日光或照明设施 监控范围小 监控作用距离近 着重于对物体的分辨 隐蔽性能一般，较容易 暴露
主动式 依赖红外灯光 监控范围小 监控作用距离近 着重于对物体的分辨 隐蔽性能差，很容易暴露
被动式 不受光线影响 监控范围大 监控作用距离远 着重于对物体的探测 隐蔽性好、不易暴露
什么是热成像技术
被测目标通过传感器采集到的数据，通过处理电路产生一种景物的热图像。 红外成像是唯一一种可以将热信息瞬间可视化，并加以验证的诊断技术,将不 可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。 热成像的关键技术:

焦平面探测器 图像处理算法 电子处理电路 热成像镜头 测温算法和校正 生产调校工艺和检测
目前市场主流分辨率为160×120，384×288等，此外还有 320×240，640×480等。我们的分辨率420×315属较高分辨率。
第四节 产品优劣标准
3.噪声等效温差（NETD）
热成像摄像机对测度图案进行观察，当系统的基准电子滤波器输出的信号电压峰值和 噪声电压的均方根之比为1时，黑体目标和黑体背景的温差称为噪声等效温差. 或解释为温度分辨率：红外热像仪的温度分辨率是指红外热像仪使观察者能从背景 中精确的分辨出目标辐射的最小温度差异的能力。温度分辨率越小则意味着红外热像 仪对温度的变化感知越明显。通常使用NETD（噪声等效温差）来表述该性能指标。 例如：NETD=60mK，表示测量物体表面温度变化了60mK（相当于0.06℃温差）热 像仪就能感知出变化. NETD越小，表示成像画面质量越好
第一章 热成像技术基础知识
第一节 热辐射的产生
第二节
热辐射的传播
第三节
热辐射的采集
第四节
热成像原理
第四节 热成像原理
热成像原理
热成像摄像机的探测机理是利用目标和背景或目标各部分之间的辐射差异 形成的红外辐射特征图像来发现和识别目标 红外探测器输出的图像通常称为“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特征。 同一目标的热图像和可见光图像是不同，它不是人眼所能看到的可见光 图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接 看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的 热图像。
第一节 产品构成及参数
热成像网络摄像机主要结构构成
锗金属镜头
标准的H.264编码
非制冷焦平面探测器
热成像网络摄像机主要参数表
第二节 产品构成及参数
第三章 热成像产品介绍
第一节 产品构成及参数
第二节 产品特点
第三节 产品优劣标准
第三节 产品特点
红外热成像网络摄像机的几大特点
1.探测能力强 适用于完全黑暗的环境之下，可在零光照的情况下清楚分辨不同物体，识 别伪装及隐蔽的目标
为什么能透雾
太阳辐射通过大气层时，未被反射、吸收和散射的那些透射率高的光辐射波段范 围称之为“大气窗口”。在红外波长段也存在大气窗口，在8~14µm范围的红外波 段有稳定的大气透射率,因此，在此波段使用红外技术测量的效果也尤为明显。 大家都知道太阳辐射之所以能传输到地球上，是因为有大气窗口，有了这些大气 窗口，部分太阳辐射才能照射到地球上，地球上的生命才会存在。所谓的大气窗 口是指太阳辐射在通过大气层时，未被反射、吸收和散射的那些透射率高的电磁 辐射的波段范围。同样，红外波段也存在的大气窗口，在1μm—3μm、 3μm—5μm以及8μm—14µm范围的红外波段有稳定的大气透射率,因此在这些 波段使用红外技术测量的效果也尤为明显。
装着温开水的杯子
正在使用的电插头
第三节 产品特点
4.标准编码，网络传输 热成像网络摄像机拥有传统网络摄像机不具备的功能的同时，也继承了传 统网络摄像机的优良特性： 采用标准的H.264编码技术，压缩比高，且处理非常灵活 全实时网络监控，可扩展接入标准平台软件 有线/无线网络传输功能，传输距离远，传输限制少 5.多功能应用 支持SD 卡本地存储 支持PoE 网络功能 本地模拟输出，方便安装调节，可直接使用 支持双向语音功能 支持双码流，支持手机监控 一键复位，心跳，密码保护，水印技术等一应俱全
红外热成像技术和应用介绍
内容概要
1
第一章 热成像技术基础知识
2 第二章 热成像与可见光成像对比
3 第三章 热成像产品介绍
4 第四章 热成像应用介绍
第一章 热成像技术基础知识
第一节 热辐射的产生
第二节
热辐射的传播
第三节
热辐射的采集
第四节
热成像原理
第一节 热辐射的产生 热辐射
热辐射的产生
自然界中，一切高于绝对零度(-273℃)的物质每时每刻源源不断地向外辐 射与自身性质、温度相关的电磁波，我们称这一现象为热辐射现象。 不同温度下，物体所发出热辐射的波长不一样
红外摄像机（主动式）：借助红外发射灯主动发射红外光，通过采集 场景中原有的光线及反射回来的红外光，从而生成图像
热成像摄像机（被动式）：探测并采集被测场景中发出的红外热辐射， 从而生成图像
第二章 热成像与可见光成像对比
第一节
成像方式对比
第二节
性能对比
第三节
效果对比
第二节 性能对比
普通摄像机 性能特点
75mm
1 7.3°X5.5° 3600m 6900m 1200m 2300m
100mm
1.1 5.5°X4.12° 4800m 9000m 1600m 3000m
150mm
1 3.67°X2.75° 7200m 13500m 2400m 4500m
探测距离与天气有较大关系
第三节 产品特点
3.温度辨识功能 热成像网络摄像机通过探测不同温度物体发出的不同波长的红外热辐 射，从而辨识物体表面的温度
第三章 热成像产品介绍
第一节 产品构成及参数
第二节 产品特点
第三节 产品优劣标准
第四节 产品优劣标准
红外热成像网络摄像机优劣标准
1.像元大小 像元，又称探测元，它是传感器对景物进行扫描采样的最小单元, 每个像元就是一个温度采集单元。
单个探测元的大小，一般的规格有25μ m，35μ m等。探测元越小， 则成像的质量越好。
第一章 热成像技术基础知识
第一节 热辐射的产生
第二节
热辐射的传播
第三节
热辐射的采集
第四节
热成像原理
第二节 热辐射的传播
热辐射的传播
热辐射的红外线是一种电磁波，具有电磁波的一切物理特性 电磁波在穿过大气层时，会受到大气层的反射、吸收和散射，因而使透过 大气层的电磁波能量受到衰减 电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射的那些透射率高的波段成为大 气窗口 大气窗口的光谱段主要有:微波波段（300-1GHz）,热红外波段（814um）,中红外波段（3.5-4um）,可见光和近红外波段（0.4-2.5um）
短波红 中波红外 长波红外 甚长波红外 远红外 外? 0.76μm 1μm 3 μm 5μm 14μm 30μm 1000μm 近红外
被动式红外热成像的摄像机采集热红外波段（8μ m-14μ m）的光
γ射线 χ射线 紫外线 可见光 0.38 红外线 0.76μm 1000μm 无线电 1000km
短波红 中波红外 长波红外 甚长波红外 远红外 外? 0.76μm 1μm 3 μm 5μm 14μm 30μm 1000μm 近红外
红外光 可见光 紫外线 空气
红外线根据不同的应用领域可划分为四个更小的波段： 近红外线波段： 0.75μm—3μm 中红外线波段： 3μm—6μm 远红外线波段： 6μm—15μm 极远红外线波段： 15μm—1000μm 目前商业领域中常用的热成像仪有8μm—14μm的长波热像仪和3μm—5μ 的短波热像仪以及一些针对特殊应用的热像仪。
温度显示
不能分辨目标物体的温 不能分辨目标物体的温度， 能直观显示物体表面的 度，受强光影响较大 受强光影响较大 温度差，不受强光影响
第二章 热成像与可见光成像对比
第一节
成像方式对比
第二节
性能对比
第三节
效果对比
第三节 效果对比
野外效果：
普通摄像机
主动红外摄像机
热成像摄像机
第三节 效果对比
室内效果：
第三节 产品特点
1 2
被动红外，非接触，隐蔽性好 全天候监控，可以穿过烟雾 作用距离远 能够显示物体温度场 不受强光影响 分辨细节能力差
优点
3 4 5 1
缺点
2 3
不能透过透明的障碍物，例如玻璃
成本高
第三节 产品特点
6） 智能功能 热成像网络摄像机拥有以下智能功能： 穿越警戒线 区域入侵 离开区域 徘徊 停车 物品遗留 物品拿取 快速移动 人员聚集 配合智能报警功能，能更大程度发挥热 成像监控优势
我们的红外热成像网络摄像机探测元大小的规格为25μ m，成像质 量优于普通的红外热成像摄像机
第四节 产品优劣标准
2.成像分辨率 分辨率是衡量热成像探测器优劣的一个重要参数，分辨率的大小体 现了探测器焦平面上探测元的排列分布情况及总体个数 探测器单元排列 探测单元排列一般分为线形阵列、二维TDI阵列、焦平面阵列等
普通摄像机
主动红外摄像机
热成像摄像机
第三节 效果对比
室外效果：
普通摄像机
主动红外摄像机
热成像摄像机
内容概要
1 2
第一章 热成像技术基础知识 第二章 热成像与可见光成像对比
3
4
第三章 热成像产品介绍
第四章 热成像应用介绍
第三章 热成像产品介绍
第一节 产品构成及参数
第二节 产品特点
第三节 产品优劣标准
内容概要
1
第一章 热成像技术基础知识
2
3 4
第二章 热成像与可见光成像对比
第三章 热成像产品介绍 第四章 热成像应用介绍
第二章 热成像与可见光成像对比
第一节
成像方式对比
第二节
性能对比
第三节百度文库
效果对比
第一节 成像方式对比
传统摄像机和热成像摄像机的对比
1.成像方式对比 普通摄像机（被动式）：通过采集场景中的可见光，从而生成图像
第一章 热成像技术基础知识
第一节 热辐射的产生
第二节
热辐射的传播
第三节
热辐射的采集
第四节
热成像原理
第三节 热辐射的采集
热辐射的采集
1.特殊材质的镜头
普通镜头
红外镜头
锗镜头
高纯锗单晶具有高的折射系数，对红外光透明，不透过可见光和紫外线
第三节 热辐射的采集
2.热红外探测器 热红外探测器是热成像摄像机的心脏，主要功能是将红外辐射转变为电信 号，探测器分为制冷型、非制冷型两种 制冷型：以光伏探测器为基础，基于光子探 测，集成低温制冷器，用于给探测器降温， 这样是为了使热噪声的信号低于成像信号