莱科斯热斑检测 之热成像不仅仅只是分辨率

刚刚接触红外热成像设备的朋友们,当看到红外设备参数彩页的时候,可能会觉得无从入手。我们这次为大家尽量形象、通俗地解释一下红外热成像设备的各种参数含义,帮您顺利选择红外热成像设备!

因为市场上红外热成像设备厂家与种类较多,为了体现代表性,我们选取FLIR 的主流红外探测器机芯(Tau)系列作为参考设备,给大家从普遍性原理解释一下主要参数。

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美国FLIRTau2系列红外热成像探测器机芯外型

特点与性能

定义:红外热成像非致冷氧化钒探测器机芯

(注:在非制冷红外热成像探测器中,氧化钒探测器成像优秀,红外图像层次细腻、稳定)

显示格式:640 x 512 (Tau2-640);336x256(Tau2-336)

(注1:FLIR 17um系列Tau机芯有两款产品,主要区别在分辨率,Tau2-336的分辨率为:336x256;Tau2-640的分辨率为:640x512)

(注2:336 x256 与640 x512都是分辨率的数值,也就是红外探测器上像素点的个数:横向像素数 x纵向像素数)

(注3:分辨率直接影响热成像静态画幅清晰度的核心关键,也就是为什么分辨率越高的热成像,价格相应的越高,你所检测画面范围越大,你所需要的分辨率就必须越高)

像素尺寸:17μm

(注:两个相邻像素点之间的距离,距离越小画面越细腻)

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显微镜下氧化钒颗粒间的中心距(红线)

频带:7.5 - 13.5 μm

(注:长波段红外,7-14um是大气窗口,大气在这个波段几乎不会吸收被测物体发射的红外能量,所以一般长波探测器都将波谱设置在这个频率,以便更好地接收被测物体发射的红外能量。)

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大气透过各个频段的波谱图

全帧速率:30 Hz (NTSC); 25 Hz (PAL)

出口的帧率:7.5 Hz (NTSC); 8.3 Hz (PAL)

(注1:帧速,每秒钟的红外图像的成像数量,帧速越高,画面连续性越好)

(注2:帧率是直接影响无人机热成像,动态成像的关键因素,主要体现在无人机的应用上,无人机作为大规模动态检测的核心载体,不仅应用于光伏的组件热斑检测,更是在军工上多有应用,很多用户使用无人机热成像拍出来的热像图反馈640分辨率还比不上手持384的分辨率的清晰度,主要原因在于HZ率远远低于检测要求。Flir作为美国公司,美国对中国有热成像高HZ率的出口禁令,故大疆TX禅思热成像为什么不清晰,你品品,当然如果你可以从日本带回60HZ的TX,那清晰度远超你的想象,走私有风险)

输入功率:4.4 - 6.0 VDC

功率耗散:<1.2 W

灵敏度:(NETD <50 mK at f/1.0

(注:热成像仪的温度分辨率,即:可用图像明暗度区分出的最小温度差异,50mk=0.05℃)

场景范围:-40°C to +160°C(High Gain) /-40°C to 550°C(Low Gain)

(注:高增益High Gain与低增益Low Gain两种图像的增益模式,High Gain用于低温对象而Low Gain用于高温对象)

Time to Image <3.5 sec

(注:机芯由接通电源到出现第一幅红外图像所需要的时间)

图像优化:(BPR, NUC, & AGC video) ,具有FLIR独有的 DDE技术(数字细节增强)

(注1:DDE英文:Digital Detail Enhance,是一种用于红外图像增强算法,基于每个像素点的非线性增强,以便更好地突出数字图像的细节。)

(注2:图像优化作为热成像的核心功能之一,也应着重受到关注,无论任何型号与品牌的热成像机芯,如不搭配对应的热成像处理软件与优化系统,就是玩具)

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物理属性

尺寸(无镜配置) 45mm x 45mm x 45mm

WFOV 镜头 (sealed, DLC coating) 19mm (32°)

(注:19mm为红外镜头焦距,焦距更大所看距离越远,但是视野降低。另外长波红外镜头为特殊材料镜头,不能用可见光镜头代替,因为可见光镜头不能透过长波红外。)

WFOV平均重量 78 grams (机芯及19mm镜头)

选配NFOV镜头 25mm (25°), 35mm (18°), 60mm (10°),100mm (6°)

精密安装孔三面(M2X0.4)(每边2)Sealable bulkhead mounting feature on lens barrel (M29X1.0), WFOV only 符合ROHS,REACH及WEEE标准

接口和控制CMOS,(14位或8位)

(注:通过机芯上的数字接口,探测器直接输出8位或14位的数字图像)

BT.656 (8-bit)

(注:通过机芯上的数字接口,输出压缩过的格式为BT.656的8位数字图像)

Legacy Photon LVDS (14-bit or 8-bit)

(注:机芯上的另一条LVDS数字接口,输出8位或14位的数字图像)

NTSC(30hHz)/ PAL(25Hz),现场切换(注:模拟接口,输出N制或Pal制的模拟图像)极性控制

2倍和4倍数码变焦

(注:画面2倍或者4倍的数字放大)

动态范围开关

温度测量/点测量

(注:对于测温版本的机芯,可以点或者区域测量温度)

温度等温线

(注:一种温度报警方式,画面中超出设定温度的区域用一种报警颜色显示出来,温度等温线只显示在模拟视频里)

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手的部位由于高于设定的温度,显示为橙色

符号(256级灰度和256色)

调色板(LUT

(注:因为热像仪输出的图像是热图,轮廓反应被测物体的真实轮廓,但是图中颜色反映的确是被成像物体中各个区域的温度差异,在输出图像为8位时,就用256个等级的颜色代表256个等级的温度,这256个等级的颜色可以是黑白等级也可以是彩色等级。不同的颜色搭配称为不同的调色板)

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伽玛校正

连接Pseudo RS-232, High Speed Camera Communication :CamLinkModule, EtherNet Module, OSDModule,and so on.

(注:外部电脑可以使用RS232接口与机芯通讯,设置相关参数,同时机芯提供:Camlink、以太网模块等数字图像接口)

User configurability via SDK & GUI

(机芯提供GUI控制软件对机芯的参数进行操作,并且提供SDK二次开发包)

外同步离散I / O控制

Snapshot frame capture

环境工作温度范围 -40°C to +80°C

非操作温度范围 -55°C to +95°C

(注:工作温度是指机芯/热像仪正常工作时能承受的环境温度;而非操作温度范围是指设备存放时能承受的温度)

温度冲击(每分钟5度)

操作高度(0海拔至12200 米)

湿度(5%至95%非冷凝)

振动(4.3gs three axis, 8hrseach)

冲击(200g shock pulse w/ 11msecsawtooth)

EMC Radiation FCC/CE Class B (w/ rear cover installed)

 

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