紅外熱成像儀的深度應用與技術(shù)探討

　　雙波段熱成像攝像機

　　而熱成像攝像機效果相當一部分依賴(lài)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的多晶硅探測器，而效果更好的氧化釩探測器大部分廠(chǎng)家不會(huì )推薦給用戶(hù)，究竟這兩種機芯的區別在哪里?會(huì )給成像效果帶來(lái)怎樣的變化?筆者就此問(wèn)題專(zhuān)門(mén)咨詢(xún)了率先突破傳統嘗試氧化釩機芯的北京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(xiàn)的光電轉換效率更高，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定性好、壽命長(cháng)，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識別距離。功耗低、啟動(dòng)工作快，開(kāi)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(shí)氧化釩機芯相比多晶硅機芯壽命更長(cháng)更耐用。這也是我公司采用氧化釩機芯而摒棄傳統多晶硅機芯的一個(gè)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(mǎn)足不同的使用要求。而過(guò)去國內生產(chǎn)的熱像儀主要采用的是多晶硅。

　　雨天氧化釩機芯效果演示

　　雨天多晶硅機芯效果演示

　　但是，很多廠(chǎng)家會(huì )利用指標來(lái)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(chēng)384X288像素，所以從產(chǎn)品指標上來(lái)看多晶硅探測器指標要高于氧化釩探測器。但實(shí)際上從上面對比效果來(lái)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(zhuān)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(jià)格低廉的多晶硅機芯恐怕不能適應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(shí)發(fā)現火源，會(huì )造成林區的重大損失。所以最終采用氧化釩機芯來(lái)解決這些問(wèn)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優(yōu)點(diǎn)：內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(lái)穩定焦平面的工作溫度，在(-40~+75℃)的工作溫度范圍內，熱像儀具有良好的圖像均勻性和動(dòng)態(tài)范圍; 由于不使用TEC，使熱像儀帶來(lái)啟動(dòng)工作快和功耗低兩大特點(diǎn)。2s的驅動(dòng)時(shí)間，可以使熱像儀隨時(shí)開(kāi)機使用，無(wú)需等待。而熱像儀機芯的功耗可以減小到1.5W，且具有2倍的數字變焦功能等。

　　隨著(zhù)熱成像技術(shù)的日臻成熟，人們的要求也越來(lái)越高，對溫差的感應、機芯的耐用程度及圖像清晰度也有了近乎嚴苛的要求，傳統的多晶硅機芯在安防設備中已經(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(chǎng)中占據了舉足輕重的地位。