红外成像技术是借助红外辐射获得景物的可见平面图像的一门技术,根据红外辐射的不同波长,可分为短波红外、中波红外和长波红外等。在自然界中,所有温度高于绝对零度的物质都会向外辐射出红外光,而中波红外在空气中传播时根据其红外辐射窗口的性质,大气透过率可高达80%~85%,因而中波红外比较容易被特定的红外热成像设备捕获分析。
一、中波红外有哪些优缺点?
总体而言,中波红外具有一些比较明显的优点:
1.对环境的适应性强。中波红外相机在各种天气条件下都能正常工作,不受光线、雾霾等因素的影响,对环境的适应性较好。
2.探测距离较长。中波红外相机可以在较长的距离范围内进行目标探测,适用于一些需要在较远距离上进行目标监测的场景。
3.空间分辨率较高。中波红外相机可以提供较高的空间分辨率,可以帮助捕捉到细节较多的目标信息。
4.对热量变化敏感。中波红外相机对热量的变化非常敏感,可以准确地探测到目标的热辐射,并产生清晰的热图像。
与此同时,中波红外的缺点也不可忽视:
1.容易受大气影响。中波红外波段的传输受大气因素的影响较大,例如大雾、雨水等天气状况可能会导致图像质量下降或探测能力减弱。
2.价格较高。相比于其他红外波段,中波红外相机的销售价格通常较高,可能不太适用于一些预算有限的应用场景。
3.图像处理算法复杂。中波红外的图像处理算法相对来说比较复杂,对设备操作者和维护人员的要求较高,需要具备一定的专业知识和经验。
4.对电源的需求较高。中波红外相机通常需要较高功率的电源供应,在移动应用或离网使用时,都需要考虑供电问题。
二、中波红外和长波红外的区别
中波红外和长波红外在红外成像、性能和应用领域等方面存在一定的区别,下面具体来看看:
1.不同的波长范围。中波红外的波长范围通常为3-5微米,长波红外的波长范围通常为8-14微米。因此,长波红外的波长范围更广,能够探测更长波长的红外辐射。
2.热敏材料及响应速度不同。中波红外使用的热敏材料多为铟锌锡化合物,长波红外使用的热敏材料多为铟锑化合物或汞锡化合物,不同的热敏材料对不同波段的红外辐射有着不同的响应特性。相比而言,中波红外的热敏材料响应速度相对较快,可以快速捕捉红外辐射的变化,长波红外的热敏材料响应速度较慢,对于快速变化的红外辐射可能有一定的滞后性。
3.热成像分辨率不同。由于波长差异和热敏材料特性的影响,中波红外相对于长波红外具有更高的热成像分辨率。也就是说,中波红外能够更清晰地显示热点和细节,更适合用于对图像质量要求高的场景,比如用于夜视仪、摄像机等产品的开发制造。
4.对环境的适应能力不同。相对而言,长波红外更适合在大气传输性好的环境条件下使用,例如用于火灾预警、热成像等领域;中波红外对环境适应性较强,可以在雾霾、烟尘等恶劣环境下适用。
5.在温度探测方面表现不同。中波红外技术在生物活体探测方面更有效,因为人体的热辐射主要集中在3-5微米的波段,长波红外技术则更适用于大气温室效应研究等应用。