1. Radiación infravermella
A radiación infravermella, tamén co?ecida como radiación térmica infravermella, ten un forte efecto térmico. As substancias por encima do cero absoluto (0 K, é dicir, - 273,15 ℃) poden xerar raios infravermellos, cuxa frecuencia é inferior á da luz visible e é invisible a simple vista.
O espectro de luz infravermella está situado fóra do espectro visible na gráfica espectral,con lonxitudes de onda que oscilan entre 0,8μm e 50μm, que é superior ao espectro visible (0,4μm a 0,8μm).
Entón, cal é a relación entre a lonxitude de onda e a frecuencia?
λ = c/f, onde C é a velocidade da luz 3,0 × 108 m/s e λ é a lonxitude de onda.
Por exemplo: a frecuencia da luz visible está aproximadamente entre 4x1014Hz ~ 8x1014Hz.
2. Radiación infravermella - Xanela atmosférica
Os diversos gases que compo?en a atmosfera terrestre absorben a maior parte da radiación infravermella, deixando só algunha radiación infravermella detectable.
Entre eles, a parte cunha transmisión máis alta chámase "xanela atmosférica de radiación infravermella".
Nas bandas espectrais de onda - onda media - onda e longa - onda, as principais fiestras atmosféricas son 0,7 ~ 2,5μm, 3 ~ 5μm e 8 ~ 14μm respectivamente;
A banda de detección dun detector de infravermello de onda longa non coreada é de 8 ~ 14μm.
3. Composición de imaxes térmicas infravermellas:
①. Lente de infravermello: úsase principalmente para recibir e centrar a luz infravermella emitida polo obxecto en proba.
②. Montaxe de detector de infravermellos: úsase principalmente para converter os sinais de radiación infravermellos recibidos por lentes infravermellas en sinais eléctricos.
③. Compo?entes electrónicos: úsanse principalmente para procesar sinais eléctricos.
④. Compo?ente de visualización: úsase principalmente para mostrar sinais eléctricos como imaxes de luz visible.
⑤. Software: úsase principalmente para procesar datos recollidos para formar lecturas de temperatura en imaxes.
4. Cerca de infravermello (NIR)
A banda próxima - infravermellos (NIR) (0,8μm ~ 1μm) está xunto á banda de luz visible, máis aló do rango reco?ecible do ollo humano, e a imaxe NIR presenta información adicional sobre detalles de imaxe que a imaxe de luz visible;
Como a luz visible,A luz NIR tamén se reflicte, polo que as imaxes que vemos dos sensores NIR son principalmente reflectidos a luz solar;
Aplicacións:
Hoxe en día, os sensores CMOS poden cubrir principalmente a banda de infravermellos próximos, con luz de recheo de infravermellos, luz de recheo láser, pode darse conta da función de visión nocturna, principalmente usada en cámaras de seguridade e dispositivos de visión nocturna;
Preto - Infrared tamén aparece nos teléfonos intelixentes actuais, para mellorar oReco?ecemento facialcapacidade da cámara do teléfono móbil;
4. Infrarro de onda curta (SWIR)
O infravermello de onda curta (SWIR) é similar á luz visible e pode ser reflectida e absorbida por obxectos para formar imaxes con sombras e contrastes entre a luz e a escuridade;
O vapor de auga, a néboa e certos materiais como a silicona son bos medios para imaxes SWIR;
SWIR tamén ten a capacidade de penetrar en vidro e plásticos;
Pódense detectar puntos quentes, con temperaturas típicas que oscilan entre os 500 e os 3000 graos centígrados. A temperatura típica está entre 500 ~ 3000 ℃;
Aplicacións:
Pódese usar na cámara de vixilancia a través do fume, a bruma e a néboa;
Pódese usar no campo da visión da máquina para proporcionar inspección, clasificación e control de calidade;
Detección de imaxes de semiconductores de silicio e análise de fallos;
Pódese usar no campo militar.
5. Mid Wave Infrared (MWIR)
Vantaxes:
Alta sensibilidade e resolución: detector refrixerado con baixo ruído, sensibilidade térmica (NETD) <20MK e excelente resolución de detalle;
Penetración atmosférica forte: MWIR ten unha alta transmisión en fiestras atmosféricas específicas (por exemplo, 3 - 5 μm), e é adecuada para unha observación a distancia longa porque está menos afectada pola interferencia da néboa, fume e hollín.
Interferencia de luz anti - Stray: en comparación con LWIR, a onda media - é menos afectada polo reflexo da luz solar, o que fai que a imaxe sexa máis estable durante o día e reduce o problema de "brillo solar e queimaduras".
Amplo rango dinámico: adecuado para capturar obxectivos de alta e baixa temperatura.
Tempo de resposta rápida: Detector arrefriado con tempo de resposta curto, pode facer unha taxa de fotograma elevada de 100 Hz.
Desvantaxes:
Alta sensibilidade e resolución: os detectores arrefriados deben emparellarse cunha estrutura máis fría, complexa, altos custos de mantemento, o prezo adoita ser 5 - 10 veces a dunha cámara de imaxe térmica non coreada.
Gran tama?o e consumo de enerxía: o sistema de refrixeración resulta en equipos voluminosos, mala portabilidade e require tempo de refrixeración pre -
Limitacións ambientais: os compo?entes mecánicos do refrigerador son propensos ao fracaso en ambientes de temperatura extrema e poden ser menos fiables que as cámaras non arredadas.
Mantemento complicado: os refrixeradores te?en toda a vida (por exemplo, aproximadamente 10.000 horas para un chiller de Stirling) e requiren un mantemento ou substitución regular, aumentando o custo da propiedade.
Aplicacións:
Para a visión da máquina, a detección de gas, o control ambiental e a calidade do aire;
Guías de mísiles, busca e seguimento infravermellos transportados por aire (IRST).
6. Infrarro de onda longa (lwir)
Vantaxes:
Non hai necesidade de refrixeración, baixo custo: elimina a necesidade de dispositivo de refrixeración, estrutura de equipos sinxela, pequeno tama?o, peso lixeiro, prezo accesible.
Extremadamente adaptable ao ambiente: ampla gama de temperatura de funcionamento (- 40 ° C ~+85 ° C), sen tempo de refrixeración pre -, listo para usar dereito fóra da caixa, vibración - resistente, adecuado para ambientes de campo ou duros.
Baixo consumo de enerxía e longa vida: o consumo de enerxía pode ser tan baixo como 1W ou menos (por exemplo, cámara de imaxe térmica integrada por teléfono móbil), detector a vida ata 100.000 horas, custos de mantemento moi baixos.
Todo - Capacidade meteorolóxica: non afectada por iluminación de día e nocturno, forte capacidade de penetrar fume e po (pero máis débil que MWIR), adecuada para o seguimento nocturno ou a busca e rescate.
Desvantaxes:
Baixa sensibilidade: normalmente 30 ~ 50mk, inferior ao tipo de refrixeración (<20mk), resolución de detalle débil, fácil de sobreexpo?er os obxectivos de temperatura elevados (necesitar un axuste de rango dinámico).
Velocidade de resposta lenta: a velocidade de fotograma adoita ser ≤60Hz, non é adecuada para ultra - escenas dinámicas de alta velocidade (como o rastrexo balístico).
Interferencia evidente polo ambiente: susceptible a unha forte interferencia de reflexión da luz solar (como a auga, a reflexión do vidro), a choiva ou a degradación do rendemento do ambiente de alta humidade.
RESULTADO RESCRIBIDO a longas distancias: a absorción atmosférica (vapor de auga, bandas de absorción de CO?) leva a unha maior atenuación da transmisión de ondas longas - a longas distancias (> 1 km), e o efecto de observación é máis débil que o de refrixeración media -
Aplicacións:
Civil: Inspección térmica de construción, inspección de equipos eléctricos, enchufe de imaxe térmica de teléfonos intelixentes, medición de temperatura médica, cámaras de vixilancia, visión nocturna de drone, busca de incendios e rescate.
Militar: home - dispositivo de visión nocturna portátil, baixo - equipos de reco?ecemento de custos.