紅外夜視高速球技術(shù)分析

2011年07月11日 09:38深圳龍偉共創(chuàng)電子有限公司點(diǎn)擊量：1092

　　夜間*率居高不下的情況使得具有夜視功能的高速球開始活躍，是紅外技術(shù)和高速球的結(jié)合。紅外技術(shù)給與了這一新生力量足夠的支持，一般說(shuō)來(lái)，紅外技術(shù)有兩種實(shí)現(xiàn)方式：主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式紅外是由紅外發(fā)光設(shè)備主動(dòng)地發(fā)出紅外光束照射目標(biāo)，再由攝像機(jī)感應(yīng)目標(biāo)物體反射回來(lái)的紅外線并成像；被動(dòng)式紅外不發(fā)射紅外線，依靠探測(cè)目標(biāo)物體自身的紅外輻射形成“熱圖像”。
　　
　　主動(dòng)式紅外夜視高速球，由紅外LED和高速球組成，這一組合的出現(xiàn)克服了紅外攝像機(jī)不具備旋轉(zhuǎn)和普通高速球缺少主動(dòng)發(fā)射紅外光束的缺點(diǎn)。然而，這種組合也存在著發(fā)展的瓶頸：
　　
　　畫面質(zhì)量：夜視畫面有手電筒效應(yīng)，即中間亮、四角暗，在畫面中部有泛光、光暈等影響圖像質(zhì)量的現(xiàn)象；
　　
　　紅外光束的有效照射距離：由于紅外光束的散射，有效距離內(nèi)的物體才會(huì)清晰可見；
　　
　　紅外發(fā)光設(shè)備的壽命；
　　
　　節(jié)能與散熱：紅外發(fā)光設(shè)備的功率大（耗費(fèi)能量大）；散熱量也大，處理不好會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響；
　　
　　主動(dòng)紅外的“反射限制”：只有在紅外光束照射范圍內(nèi)的物體，并且表面沒有吸光材料或吸光顏色的物體才會(huì)反射紅外光，監(jiān)控時(shí)受到“反射限制”。
　　
　　基于以上幾點(diǎn)主動(dòng)紅外的缺陷，被動(dòng)紅外技術(shù)開始被高速球家族采納。被動(dòng)紅外成像技術(shù)與高速球結(jié)合，實(shí)現(xiàn)無(wú)光線條件下的監(jiān)控，這一組合有效地克服了主動(dòng)紅外技術(shù)的缺陷：
　　
　　畫面質(zhì)量：通過(guò)紅外探測(cè)四面陣列將紅外能量（熱量）轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，進(jìn)而在監(jiān)視器上生成熱圖像，并可以顯示溫度值；
　　
　　探測(cè)距離：zui大探測(cè)距離可達(dá)2km以上（紅外發(fā)光設(shè)備的紅外線有效率zui高僅有25%）；
　　
　　節(jié)能和散熱：用于高速球的紅外熱成像儀功率為小于2W（100m可視距離紅外發(fā)光設(shè)備的功率在30W左右，甚至更大）；另外用于高速球上的紅外熱成像儀的焦平面陣列上電路和非均勻補(bǔ)償相結(jié)合可以不需要熱電致冷器；
　　
　　Lux監(jiān)控：不受“反射限制”的制約，畢竟，一切溫度大于零K氏溫度（-273攝氏度）的物體都輻射紅外線；
　　
　　惡劣環(huán)境監(jiān)控：波長(zhǎng)在8-14微米這一大氣窗口區(qū)的紅外線可以穿透霧氣、陰霾和渾濁空氣、煙、雪等，實(shí)現(xiàn)在各種惡劣環(huán)境下的監(jiān)控。
　　
　　可以看到，被動(dòng)紅外技術(shù)可以克服主動(dòng)紅外技術(shù)的幾乎所有技術(shù)缺陷，但是事無(wú)，被動(dòng)紅外技術(shù)與高速球組合的發(fā)展仍然受到制約。由于紅外光線位于光譜中波長(zhǎng)0.78~1000微米的部分，其中2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線，要與材料透射光譜特性相匹配，無(wú)法通過(guò)聚碳酸酯等材料的球型下罩，只能通過(guò)一些紅外材料，如單晶鍺等。不僅如此，由鍺制成的紅外材料價(jià)格昂貴，相對(duì)來(lái)說(shuō)由硅制成的紅外材料相對(duì)便宜一些，但是透射率要較鍺材料差。這些因素都阻礙了室外型的紅外高速球的發(fā)展

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