智能監控紅外熱成像技術在無損檢測領域的應用

近年來，國際、國内社會維穩形勢嚴峻，安防市場快速發展，行業内競争日趨激烈，各大安防企業紛紛尋求新場景、新技術、新應用以增強自身行業競争力。傳統可見光錄影機在超低照度、高清視訊、智能分析、透霧技術等方面已發展到了比較成熟的階段，基于可見光監控原理，傳統可見光錄影機在惡劣氣候(如大霧、雨雪等)、無光照還有超遠距離等使用環境下仍然無法滿足部分特殊行業的需求。

随着視訊監控功能不斷完善、應用領域的不斷擴充，紅外熱成像技術已成為各大安防企業争相發展的技術新寵兒。紅外熱成像錄影機不僅可以實作真正意義上的24h全天候監控，其在惡劣氣候條件下優秀的監控能力、精準讀取目标溫度、超遠距離探測和超強識别隐蔽目标能力，為安防視訊監控的應用領域打開了全新的局面。

衆所周知，自然界中所有溫度高于絕對零度(-273.15℃)的物體時時刻刻向外輻射人眼不可視的紅外線，物體溫度越高，其分子或原子的熱運動越劇烈，紅外輻射越強。紅外熱成像錄影機(又稱熱像儀)是通過特殊材質的鏡頭和探測器，去捕獲這種人眼不可視的紅外輻射，再通過光電轉換、圖像處理等，将紅外輻射轉化為人眼可視有溫度分布差異的圖像。

紅外熱成像錄影機鏡頭材質為稀有金屬鍺，可以無損通過2-15μm波長的紅外光線，但可見光和紫外線無法穿透。雖然地殼中鍺的含量并不少，但其分布極為分散且含鍺的礦石少，是以高濃度的鍺提取難度較大，鍺鏡頭的材料成本、生産成本也很高。

紅外熱成像錄影機探測器也與可見光監控的ccd、cmos有着極大的差別。根據其工作特性可分為制冷型和非制冷型，而使用制冷型探測器的紅外熱成像裝備不但體積大、成本高，而且消耗電力多，是妨礙紅外熱成像裝備長期連續工作的關鍵因素。美國軍方在80年代就開始支援熱釋電型非制冷焦平面探測器和氧化釩微型熱敏電阻探測器的研制，時至今日，紅外熱成像市場已形成氧化釩和多晶矽兩大技術主流，且市場占比以氧化釩居多。非制冷紅外探測器/微測輻射熱計作為屬于第三代的基于微機電系統mems技術的紅外探測器，由于其體積小、重量輕、功耗低、非制冷等優點，在安防領域具有非常廣泛的應用前景。

紅外熱成像錄影機性能與探測器名額參數有直接關系，最主要的有像元間距和探測器像素。像元間距，顧名思義就是像元之間的距離，像元間距越小圖像越細膩。試驗室階段已達到了12μm，但市場主流的探測器像元間距為25μm。另外，探測器像素越高，圖像越清晰，試驗室階段已達到1024*768，市場主流的最大像素為640*512。大華股份作為視訊監控行業的上司者，其推出的全系熱成像産品探測器像元間距均為17μm，探測器像素主推336*256和640*512兩種。

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