紅外熱成像攝像機深度應(yīng)用與技術(shù)探討

成都弱電公司訊：

隨著近幾年網(wǎng)絡(luò)攝像機的迅猛發(fā)展，從標清到高清，以網(wǎng)絡(luò)攝像機為監(jiān)控單元的網(wǎng)絡(luò)集中式監(jiān)控系統(tǒng)已日益完善。但在實際應(yīng)用中，某些特定場景，好比像大霧天氣，大雨天，漆黑的夜晚又需要監(jiān)控大的范圍(輔助紅外燈一般僅能覆蓋有限角度的50米以內(nèi))，對于大場景如水庫，航道、海面、森林防火，邊境防入侵，電力設(shè)備等重點設(shè)備的看護等等場合，普通的可見光或有限的紅外燈輔助方式的監(jiān)控，就有點力不所及了。而雙波段紅外熱成像儀及視頻報警系統(tǒng)(紅外熱成像智能監(jiān)控系統(tǒng))，是基于非制冷紅外熱像儀，并可結(jié)合可見光攝像機等硬件系統(tǒng)，采用紅外/可見光復合成像、視頻圖像處理及自動行為分析報警等相關(guān)軟件與之結(jié)合的監(jiān)控方式，可在夜間或者惡劣天氣條件下(如大雨、大霧等)完全勝任。

而熱成像攝像機效果相當一部分依賴于探測器，受制于成本因素，市面上的熱成像攝像機多采用傳統(tǒng)的多晶硅探測器，而效果更好的氧化釩探測器大部分廠家不會推薦給用戶，究竟這兩種機芯的區(qū)別在哪里？會給成像效果帶來怎樣的變化？筆者就此問題專門咨詢了率先突破傳統(tǒng)嘗試氧化釩機芯的成都和普威視科技股份有限公司副總經(jīng)理于燕青先生。

于燕青指出：紅外熱像儀的核心部件為紅外探測器，目前主要有兩種探測器氧化釩和多晶硅探測器，氧化釩探測器主要的優(yōu)勢是對于紅外光線的光電轉(zhuǎn)換效率更高，相比于多晶硅探測器擁有更高的信噪比和強光保護能力。氧化釩探測器的溫度穩(wěn)定性好、壽命長，溫度漂移小。

氧化釩機芯相對多晶硅機芯有更好的圖像質(zhì)量和靈敏度，使熱像儀有更高的探測和辨認距離。功耗低、啟動工作快，開機即可使用。圖像清晰度是多晶硅機芯的3倍。氧化釩的溫度探測靈敏度可以達到0.03℃，而多晶硅機芯只能達到0.1℃。同時氧化釩機芯相比多晶硅機芯壽命更長更耐用。這也是我公司采用氧化釩機芯而摒棄傳統(tǒng)多晶硅機芯的一個重要原因。

采用氧化釩焦平面探測器的非制冷熱像儀在國內(nèi)是一種比較新型的熱像儀。氧化釩材料與多晶硅相比有更好的圖像質(zhì)量和靈敏度，可以更好地滿足分歧的使用要求。而過去國內(nèi)生產(chǎn)的熱像儀主要采用的是多晶硅。

但是，很多廠家會利用指標來誤導消費者。因為氧化釩探測器一般是336X256像素，而多晶硅探測器一般是標稱384X288像素，所以從產(chǎn)品指標上來看多晶硅探測器指標要高于氧化釩探測器。但實際上從上面對比效果來看，采用同一鏡頭氧化釩探測器遠比多晶硅探測器的效果好。

譬如森林防火專用測溫告警雙波段熱成像，因其一般放置于森林等野外環(huán)境中，所以對機芯的質(zhì)量和效果有較高要求，若采用價格低廉的多晶硅機芯恐怕不能適應(yīng)野外的多變的惡劣環(huán)境，在溫差不大的情況下也不能及時發(fā)現(xiàn)火源，會造成林區(qū)的重大損失。所以最終采用氧化釩機芯來解決這些問題。

除了與多晶硅相比的這些，氧化釩機芯本身也有一些獨特的長處：內(nèi)部采用了很好的非均勻性補償電路，因此不需要使用熱電制冷器(TEC)來穩(wěn)定焦平面的工作溫度，在(-40~+75℃)的工作溫度范圍內(nèi)，熱像儀具有良好的圖像均勻性和動態(tài)范圍；由于不使用TEC，使熱像儀帶來啟動工作快和功耗低兩大特點。2s的驅(qū)動時間，可以使熱像儀隨時開機使用，無需等待。而熱像儀機芯的功耗可以減小到1.5W，且具有2倍的數(shù)字變焦功能等。

隨著熱成像技術(shù)的日臻成熟，人們的要求也越來越高，對溫差的感應(yīng)、機芯的耐用程度及圖像清晰度也有了近乎嚴苛的要求，傳統(tǒng)的多晶硅機芯在安防設(shè)備中已經(jīng)不占優(yōu)勢，而氧化釩則可以彌補多晶硅機芯的短板且有自己獨有的優(yōu)勢，已經(jīng)在安防市場中占據(jù)了舉足輕重的地位。