红外热成像仪的深度应用与技术探讨 - 安防知识网

随着近几年网络摄像机的迅猛发展，从标清到高清，以网络摄像机为监控单元的网络集中式监控系统已日益完善。但在...

　　文/于燕青、柏如玉

　　随着近几年网络摄像机的迅猛发展，从标清到高清，以网络摄像机为监控单元的网络集中式监控系统已日益完善。但在实际应用中，某些特定场景，比如像大雾天气，大雨天，漆黑的夜晚又需要监控大的范围(辅助红外灯一般仅能覆盖有限角度的50米以内)，对于大场景如水库，航道、海面、森林防火，边境防入侵，电力设备等重点设备的看护等等场合，普通的可见光或有限的红外灯辅助方式的监控，就有点力不所及了。而双波段红外热成像仪及视频报警系统(红外热成像智能监控系统)，是基于非制冷红外热像仪，并可结合可见光摄像机等硬件系统，采用红外/可见光复合成像、视频图像处理及自动行为分析报警等相关软件与之结合的监控方式，可在夜间或者恶劣天气条件下(如大雨、大雾等)完全胜任。

　　双波段热成像摄像机

　　而热成像摄像机效果相当一部分依赖于探测器，受制于成本因素，市面上的热成像摄像机多采用传统的多晶硅探测器，而效果更好的氧化钒探测器大部分厂家不会推荐给用户，究竟这两种机芯的区别在哪里?会给成像效果带来怎样的变化?笔者就此问题专门咨询了率先突破传统尝试氧化钒机芯的北京和普威视科技股份有限公司副总经理于燕青先生。

　　于燕青指出：红外热像仪的核心部件为红外探测器，目前主要有两种探测器氧化钒和多晶硅探测器，氧化钒探测器主要的优势是对于红外光线的光电转换效率更高，相比于多晶硅探测器拥有更高的信噪比和强光保护能力。氧化钒探测器的温度稳定性好、寿命长，温度漂移小。

　　氧化钒机芯相对多晶硅机芯有更好的图像质量和灵敏度，使热像仪有更高的探测和识别距离。功耗低、启动工作快，开机即可使用。图像清晰度是多晶硅机芯的3倍。氧化钒的温度探测灵敏度可以达到0.03℃，而多晶硅机芯只能达到0.1℃。同时氧化钒机芯相比多晶硅机芯寿命更长更耐用。这也是我公司采用氧化钒机芯而摒弃传统多晶硅机芯的一个重要原因。

　　采用氧化钒焦平面探测器的非制冷热像仪在国内是一种比较新型的热像仪。氧化钒材料与多晶硅相比有更好的图像质量和灵敏度，可以更好地满足不同的使用要求。而过去国内生产的热像仪主要采用的是多晶硅。

　　雨天氧化钒机芯效果演示

　　雨天多晶硅机芯效果演示

　　但是，很多厂家会利用指标来误导消费者。因为氧化钒探测器一般是336X256像素，而多晶硅探测器一般是标称384X288像素，所以从产品指标上来看多晶硅探测器指标要高于氧化钒探测器。但实际上从上面对比效果来看，采用同一镜头氧化钒探测器远比多晶硅探测器的效果好。

　　譬如森林防火专用测温告警双波段热成像，因其一般放置于森林等野外环境中，所以对机芯的质量和效果有较高要求，若采用价格低廉的多晶硅机芯恐怕不能适应野外的多变的恶劣环境，在温差不大的情况下也不能及时发现火源，会造成林区的重大损失。所以最终采用氧化钒机芯来解决这些问题。

　　除了与多晶硅相比的这些，氧化钒机芯本身也有一些独特的优点：内部采用了很好的非均匀性补偿电路，因此不需要使用热电制冷器(TEC)来稳定焦平面的工作温度，在(-40~+75℃)的工作温度范围内，热像仪具有良好的图像均匀性和动态范围; 由于不使用TEC，使热像仪带来启动工作快和功耗低两大特点。2s的驱动时间，可以使热像仪随时开机使用，无需等待。而热像仪机芯的功耗可以减小到1.5W，且具有2倍的数字变焦功能等。

　　随着热成像技术的日臻成熟，人们的要求也越来越高，对温差的感应、机芯的耐用程度及图像清晰度也有了近乎严苛的要求，传统的多晶硅机芯在安防设备中已经不占优势，而氧化钒则可以弥补多晶硅机芯的短板且有自己独有的优势，已经在安防市场中占据了举足轻重的地位。