介绍
一个常规的摄像头模组捕捉可见光——与我们的眼睛看到的光相同。它会产生熟悉的彩色图像。一个热像仪模组(红外成像仪)捕获热量而不是光。无论光线如何,它都会创建一幅图像,其中暖色物体显得更亮,冷色物体显得更暗。这种“看到热量”的能力对于建筑检查、消防、医学成像、汽车夜视和工业维护来说是无价的。本文介绍了热感摄像头模块的工作原理、其主要应用以及如何选择。
热感摄像头模块的工作原理
不像一个CMOS摄像头模块检测可见光 (400–700 nm)热像仪模组使用对长波红外(LWIR,8–14 µm)敏感的微测辐射热计传感器。每个绝对零以上的物体都会发出红外辐射——物体越热,发出的红外辐射就越多。
每个微测辐射热计像素均由一种材料制成,当受到红外辐射加热时,该材料会改变电阻。读出电路测量每个像素的电阻变化并将其转换为数字值。结果是灰度或彩色映射图像,其中强度代表温度。
关键部件
镜片– 由锗、硒化锌或硫族化物玻璃(普通玻璃块 LWIR)制成。
微测辐射热计传感器– 的心热成像模块。常见分辨率:80×60、160×120、320×240、640×480。
读出和处理电子设备– 应用非均匀性校正 (NUC) 并转换为视频。
住房– 通常经过加固,适合工业或户外使用。
界面– USB、以太网或模拟视频。
热像仪模块的类型
USB热像仪模块– 通过 USB 直接连接到计算机或嵌入式板。它显示为 UVC 设备(或使用驱动程序)并传输热视频。常用于研究、建筑检查和 DIY 项目。许多USB热像仪模块产品包括温度测量软件。
汽车夜视摄像头模组– 专为车辆设计,可检测车头灯范围之外的行人、动物或障碍物。将视频输出到汽车显示屏,突出显示温暖的物体。它需要宽视野、高灵敏度和坚固的封装,以应对极端振动和温度。
独立热模块– 集成到无人机、安全摄像头、医疗设备中。可以使用 MIPI 或以太网。
热成像与可见光相机模块
| 特征 | 高清摄像模组(可见的) | 热像仪模组 |
|---|---|---|
| 检测到 | 反射光 | 散发热量 |
| 在完全黑暗的环境下工作 | 否(需要光线) | 是的 |
| 透过烟雾/雾气 | 不 | 部分 |
| 测量温度 | 不 | 是的 |
| 解决 | 720p, 1080p, 4K | 低到中(80×60 至 640×480) |
| 成本 | 低到中等 | 高(传感器昂贵) |
常见应用
建筑检查——漏热、隔热层缺失、水损坏。
电气维护——断路器过载、连接松动。
医疗——发烧筛查、炎症监测。
汽车 - 夜间行人检测(夜视)。
消防——看透烟雾。
工业——轴承、电机的预测性维护。
选择热像仪模块
解决– 越高提供更多细节,但成本上升得很快。对于大多数任务,160×120 或 320×240 就足够了。
灵敏度(NETD)– 噪声等效温差。越低越好(<50 mK). Determines the smallest temperature difference visible.
帧率– 9 Hz(慢速,较少的出口限制)或 30 Hz(平滑)。较高的费率可能需要出口许可证。
视野– 覆盖范围广;缩小远处的细节。
界面– 用于 PC 的 USB;工业以太网;用于嵌入式的 MIPI。
温度范围– 对于建筑/工业,通常为 –20 度至 +150 度;高温过程高达 +2000 度。
将热成像技术与 USB 摄像头模块相结合
有些系统结合了USB热像仪模块与一个USB摄像头模块(可见)将热数据叠加在可见图像上 - 称为“融合”。您既可以看到热点,也可以看到视觉背景。许多热成像模块制造商提供用于软件融合的双传感器模块或 SDK。
真诚作为热像模组制造商
在Sincere,我们为不同行业设计和生产定制热像仪模块。我们将领先供应商(FLIR、Lynred)的微测辐射热计传感器集成到紧凑、坚固的外壳中。我们根据您的需求定制镜头、接口(USB、MIPI、以太网)和温度校准。
概括
A 热像仪模组看到的是热,而不是光。它在完全黑暗的环境中工作,可以测量温度,对于夜视、维护和安全至关重要。常见的类型有USB热像仪模块用于 PC 连接使用和汽车夜视摄像头模组为了车辆安全。选择模块时,请考虑分辨率、灵敏度、帧速率和接口。虽然高清摄像模组捕捉美丽的彩色图像,热模块揭示了眼睛看不到的东西——热量。
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