Archive for 六月, 2015

人在各种情绪下的身体热成像图

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这是芬兰Aalto 大学的研究人员对来自芬兰、瑞典和台湾的700名志愿者进行了“情绪对生理变化影响实验”,他们将人体在不同情绪下各个部位的温度用热成像图展示出来,其结果如下:

愤怒

所有情绪中最强烈的一种,人体上下半身的温度形成鲜明对比,上半身体温明显升高,表示人体已做好战斗准备。

恐惧

胸腔温度升高,与愤怒不同的是,四肢温度很低,也就是我们常常感受到的四肢冰凉。

厌恶

咽喉部温度最高,大概跟我们常说的恶心得想吐有异曲同工之妙。

幸福

全身洋溢着代表温暖的红黄色,与我们感到快乐时全身温暖的感觉不谋而合,所谓的红光满面了。

悲伤

四肢温度显示为代表寒冷的蓝色,只有胸腔一小部分温度高点,也会出现四肢冰凉的感觉。

惊奇

头部和胸腔温度稍高。

中立

几乎全身呈黑色,没有明显体温波动,也就是说情绪稳定。

焦虑

胸腔温度特别高,看来焦心、呕心沥血之类的表述还是有一定科学根据的。

除了双腿,其他部位温度都明显升高,心中往往充盈着异样的快感。

沮丧

四肢温度格外低,咽喉部温度也偏低,往往感到呼吸困难,所谓万念俱灰便是此时心情的最好形容。

轻蔑

头部和双手温度较高,臀部(盆腔)温度偏低,这倒是个奇怪的表现。

骄傲

头部胸腔温度极高,难怪文学作品中对骄傲的描述通常都是昂首挺胸。

害羞

头部尤其是两颊温度较高,所以会羞红了脸。

嫉妒

头部尤其是眼部温度稍高一点,大概就是常说的妒火中烧烧红眼吧。

(文章来自 奇事奇物网 编辑发布)

你可以使用iPhone热成像手机壳做的15件事

1. 开车之前,扫描一下车内看看哪个部分被阳光晒得最热。

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2. 坐地铁时,看看把手的哪个部分刚刚被人握过,避免接触。

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3. 买寿司时,看看哪盒寿司温度最高,避免买到没有适当冷藏的。同理,也可以用这种方法来判断超市冷藏产品的新鲜程度。

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4. 找到枕头最干燥的一个部分,螨虫最少。

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5. 看看汽车内发动机哪个部分最热,找出故障。

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6. 野营时,确保营火被完全熄灭。

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7. 看看冰箱里哪个部分温度最低,最适合冷藏食物。

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8. 街头艺人表演吞火球时,你可以扫描火把确定是否是真的。

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9. 做菜时,找出平底锅温度最高的一个部分放油。

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10. 扫描充电器是否过热,确保不会起火,尤其是山寨充电器(请不要购买廉价的山寨充电器)。

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11. 在森林里发现一个大脚野人(当然也许只是一个普通徒步旅行者)。

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12. 查看食物哪个部分最热,避免被烫到。

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13. 在夏天的地铁站台上找到最凉快的地方。

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14. 捉迷藏时可以用来作弊。

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15. 野营时找到篝火里最好的一部分来烤食物吃。

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(文章来自 腾讯数码 编辑发布)

红外成像系统进展

随着检测器和数据处理系统的发展,傅里叶变换显微红外光谱技术在短短的二十几年间从单纯的显微镜与红外光谱联用,发展到了红外成像系统。

将傅里叶变换红外光谱仪中的红外光束引入显微镜光路,可以获得在显微镜下观察到微小尺寸样品的光学影像及相应成分的红外光谱信息。由于红外光的波长较长,红外显微镜的空间分辨率一般在6 mm左右。若采用单点检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换显微红外光谱仪;若采用阵列检测器收集红外光谱,则为傅里叶变换红外成像系统。红外图像系统的出现大大提高了样品的检测速度,目前在刑侦学、生物学、医学、化学、材料科学和矿物学等诸多领域都得到了广泛的应用。

无论是显微红外光谱仪或是红外成像系统,使用者最关心的还是仪器的性能指标,也就是显微模式下红外光谱的信噪比及空间分辨率,另外,如何从红外光谱图像中提取有用的信息,也是大家所关心的,下面将综合这几点,介绍红外成像系统的进展。

一、信噪比

在红外显微镜和红外成像系统测试中,通过特殊设计的光学系统将测量光束直径缩小到微米甚至亚微米量级,从而可测试尺寸非常小的样品或者是大尺寸样品中非常小的区域,显然此时光通量远远小于常规红外光谱仪,若要获得高的信噪比,对整体光学系统的光路系统要求相应也有很大的很高,通常需要多个光学聚焦镜(卡塞格林镜)联合使用,才能保证红外光同轴,且能量损失最小,如图1所示为PerkinElmer公司红外光谱成像系统中的三卡塞格林镜光学系统。

红外光先从光源到达卡塞格林镜1,该镜为聚焦镜,将光束聚焦,经过样品,到达卡塞格林镜2,即物镜上,在此光路图中,最重要的卡塞格林镜为3号镜,即到达检测器前,将红外光谱的信号再次聚焦,保证能量最大。

高的光通量,才能保证高的信噪比,所以红外光谱成像系统中三卡塞格林镜的光路设计在一定程度上决定了其较高的信噪比。

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图1 PerkinElmer公司红外图像系统中的三卡塞格林镜光学系统

如前所述,在红外显微镜和红外成像系统的光通量远低于常规红外光谱仪,且扫描速度较快,常规红外检测器不能满足要求,无论是单点还是图像分析,均需要使用液氮冷却的MCT检测器以保证在快速测量时的高信噪比。此处需要说明,虽然测试速度比较慢,但是单点检测器的信噪比更高、测量光谱范围更宽。

红外成像系统所用检测器基本上可以分为两种,一是焦平面阵列检测器,另一种是线阵列检测器。焦平面阵列检测器包括两类,第一类主要是由红外显微镜和大面积焦平面阵列检测器(凝视型,以64´64和128´128为主)组成,凝视型同时以步进扫描技术(Step Scan)作支撑;第二类主要是由红外显微镜和小面积焦平面阵列检测器(非凝视型,以16´16和32´32为主)组成,非凝视型不需要步进扫描技术作支撑,而是采用了快速扫描(Rapid Scan)的技术。由于焦平面阵列检测器源于美国军方的技术,美国国防部对此类产品向中国大陆的出口进行了限制,目前仍存在禁运的问题。因此,国内市场上常见的红外光谱仪器公司如PerkinElmer、Thermo Fisher Scientific、JASCO等则提供双排跳跃式线阵列检测器(2´16或2´8)或线阵检测器(1´16),再结合快速扫描功能,实现红外光谱成像质量和速度的双重提高。目前各仪器厂商阵列检测器的信噪比从150/1~800/1不等。

二、空间分辨率

空间分辨率是指被测试的样品采用显微红外“见到”的最小测试面积。采用红外显微光谱仪器的可见光显微系统对样品进行观察,选择感兴趣的测试区域,然后将其划分成若干个采样微区,通常将这些采样微区称为“像素(pixel)”。像素的尺寸是由仪器测试能力与样品表征要求共同决定的。较小的像素尺寸可以提高测试结果的空间分辨率,但是光谱信噪比会降低,测量相同面积的区域时所需时间也要增加。

由于红外光波长较长,易产生衍射现象,不能像可见显微镜将样品放大至1 mm甚至更小,一般常规的红外图像系统空间分辨率极限在6 mm左右,所获得的红外指纹图谱为6´6 mm区域的信息集合。

若要提高红外光谱成像系统的空间分辨率,可以考虑选择衰减全反射(ATR模式)。由于常规红外光谱透射或反射成像时物镜与样品之间的介质为空气,而ATR模式中物镜与样品之间的折射率更高的内反射晶体为介质,因而光束半径可以更小,即成像测试时的空间分辨率更高。例如,锗的折射率是空气的4倍,因此以锗作为内反射晶体时,ATR模式的空间分辨率比常规透射或反射模式高4倍左右。所以,在仪器厂家的宣传中可见ATR模式空间分辨率为1.56 mm的说法,应特别注意,此时为其名义空间分辨率,或称像素空间分辨率,而非实际真正的空间分辨率。

ATR模式包括ATR单点物镜与ATR成像附件两种测量方式。如图2所示,如果使用ATR单点物镜进行成像分析,每次只能测量与内反射晶体接触的一个像素,然后使晶体与样品脱离,移动样品使内反射晶体接触下一个像素并进行测量,直到获得所有像素的光谱。很明显的问题是,内反射晶体与样品接触后很容易被污染,影响后续像素测试结果的准确性,而且所有像素逐个测量的方式非常耗时。如果使用ATR成像附件,内反射晶体与所测样品一起固定在样品台上,二者之间没有相对位移,避免了晶体污染造成的测量误差。样品台同步移动内反射晶体与所测样品,改变红外光束在内反射晶体上的入射位置,完成所有像素的测量。由于可以使用阵列检测器,ATR成像的测试速度也非常快。但是,受到内反射晶体尺寸的影响,ATR成像的测试面积比较小(目前仪器上通常配备的反射晶体的直径为500 mm,最大可以定制直径为2 mm的晶体,但应同时考虑检测器、软件等因素)。此外, ATR单点物镜与ATR成像附件有个共同的问题:该方法只能测量距离内反射晶体表面几个微米深的样品部分;在样品表面与内部不一致时,该方法获得的一般只是表面信息。

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图2 ATR红外光谱成像的两种测量方式。左:ATR单点物镜;右:ATR成像附件。

2013年,Neaspec公司推出了nano-FTIR光谱仪,利用其独有的散射型近场光学技术发展出来的纳米傅里叶变换红外光谱技术,使得纳米级化学鉴定和成像成为可能。nano-FTIR光谱仪的工作原理如图3所示,将一束宽带中红外激光耦合进入近场显微镜(NeaSNOM),对原子力显微镜(AFM)针尖进行照明, 通过一套包含分束器、参考镜和探测器在内的傅里叶变换光谱仪对反向散射光分析,即可获得针尖下方20 nm区域内的红外光谱,使得红外光谱成像系统的的空间分辨率突破了微米的界限。该类型仪器综合了AFM的高空间分辨率,和FTIR的高化学敏感度,实现了对有机、无机材料的纳米级化学分辨。

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图3 Nano-FTIR光谱仪的工作原理

图4所示为在不使用任何模型矫正的条件下,nano-FTIR获得的近场吸收光谱,由图中可见,其分子指纹特征与使用传统FTIR光谱仪获得的分子指纹特征吻合度极高,这在基础研究和实际应用方面都具有重要意义,因为研究者可以将nano-FTIR光谱与已经广泛建立的传统FTIR光谱数据库中的数据进行对比,从而实现快速准确的进行纳米尺度下的材料化学分析。对化学成分的高敏感度与超高的空间分辨率的结合,使得nano-FTIR成为纳米分析的独特工具。

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图4 Nano-FTIR所获得的光谱图与传统红外光谱图的比较

但目前昂贵的价格(大于300万元),较为复杂的操作(需要与AFM联合使用),以及红外光谱波段的限制(每次扫描的波数范围有限),光谱分辨率有待提高等,仍是该类仪器需要克服的难题,同时也是未来发展的方向。

三、红外光谱成像的信息提取

使用合适的信息提取方法,从像素光谱中获得所需要的信息,是红外光谱成像技术应用的关键。成像所测量的数据为若干个像素的红外光谱,这些像素具有特定的空间位置,一般用横坐标和纵坐标来表示。如果按照测量时的空间位置进行排列,像素光谱数据需要表示为一个r´c´n维的矩阵,因此需要使用适当的数据处理方法,对上述矩阵进行降维。若将每张像素光谱均转换为反映特定信息的单一数值之后,再按照像素的空间位置将这些数值排列成一个r´c维的矩阵,然后以二维或三维图形表示出来,就得到了反映特定信息的数据采集区域的化学图像。

常见的降维手段包括:像素光谱平均强度图像,该方法可以反映测试区域内样品数量较多的位置;像素光谱图像特征峰强度或面积图像,该方法可以反映测试区域样品中特征官能团的分布情况;使用模式识别方法对像素光谱进行分类,根据像素光谱所属类别将成像区域分割为不同部分,对各个部分的典型像素光谱进行解析,可以了解一些成分的分布情况等。

本课题组近期也提出了两种新的振动光谱成像数据信息提取方法。 “主成分载荷乘积聚类分析-交替最小二乘法” 可用于没有参考信息时的样品化学成分非靶向解析; “偏最小二乘投影-相关系数法”,则主要用于已知目标成分的靶向检测,对微量成分的识别能力更强。若有兴趣可查阅相关文献,此处不多加描述。

(文章来自 仪器信息网 编辑发布)

红外热成像优势突出,倾力安防监控应用

热成像监控摄像机不受低照度、太阳强光的干扰,能够自动排除阴影和恶劣气候带来的影响,这是传统监控摄像机无法比拟的优势。无论白天还是夜晚,热成像提供了清晰的视频图像,它不受阳光影响,几乎不受外界环境控制。因此,它满足了24小时实时监控需求。

红外热成像工作原理如何?

红外热成像技术是一种被动红外夜视技术,其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度(-273℃)的物体,每时每刻都在辐射出红外线,同时这种红外线辐射都载有物体的热特征信息,这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观的基础。利用这一特性,通过光电红外探测器将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号后,成像装置就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布,最后经系统处理,形成热图像视频信号,传至显示屏幕上,就得到与物体表面热分布相对应的热像图。

红外热成像技术广泛应用于各领域

随着监控场景变得越来越复杂,市场对雾霾、雨、雪等恶劣环境下及夜间的安全监控也提出了更高的要求,更低照度、更远的监视距离、更宽的动态范围是监控摄像机不断发展的目标。红外热成像技术因为探测能力强、探测距离远等优势而被行业运用到摄像监视中,并与可见光摄像机搭配使用,真正实现全天候监控,并被广泛运用于边防、海防、森林防火、电力等行业。

目前的视频监控系统主要采用的是可见光摄像机、人工监视和录像相结合的方式进行日常的安全防护。可见光摄像机依赖光线成像,即使许多摄像机都具有超宽动态、超低照度等功能,但在夜间、雾霾、雨、雪等恶劣天气下,监视效果仍差强人意。如何实现更有效的监控,这就需要用到红外成像技术。红外技术又分为主动红外和被动红外,主动红外依赖于红外灯照射监控目标,红外光反射到能感应红外光的摄像机;而被动红外是基于获取被监控目标自身发射的红外线而得到目标的热像图。

红外热成像技术发力安防监控领域

自然界几乎所有的物体都会发出红外线,红外线是自然界中存在最为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是却无法吸收3-5微米和8-14微米的红外线光,红外热成像技术正是利用这一原理,我们利用红外线的这两个无法吸收的窗口,就可以再完全无光的夜晚或者烟云密布的不可见的环境下,仍然能够清晰的观察到前方的情况。

在安防监控系统的应用中,到晚上可见光的监视器材便不能正常工作,如果采用人工照明无疑容易暴露目标。这时我们如果有红外热成像仪就可以解决问题,红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射,它不受光照条件影响,无论白天黑夜都可以正常工作并且不会暴露自己。同样的如果在雨雾等恶劣的气候环境下,可见光由于波长较短,克服障碍的能力差,观察的效果就会大打折扣,但红外热成像仪利用的是红外线原理,红外线波长较长,穿透效果好,即使在雨雾的恶劣环境下仍然可以正常观测。因此在夜间及雨雾等恶劣天气情况下,利用红外热成像仪可以对目标进行正常的监控。

日常生活中,火灾这样的意外灾害时有发生,而且这种灾害多半是由不明显的隐火引发的,如果我们能即使发现这些隐火,准确的判断火灾的地点,通过烟雾发现着火点,这样我们就能做到早预防早扑灭,减少很多不必要的损失。一般的普通方法或许很难做到这一点,但是红外热成像仪是反映物体表面而成像的,它可以快速有效的发现可能导致火灾的隐火,实现上面所说的及时预防防止灾害。

红外热成像仪是被动接受目标自身的热辐射,这一特点也可以应用到公安机关追捕罪犯的行动中,一般罪犯容易隐藏到草丛树林之类的野外环境中,公安人员的一般视觉容易产生错误判断,很容易让罪犯逍遥法外,人体和车辆的温度以及红外辐射一般都远大于草木的温度及辐射,这时候利用红外热成像仪很容易就可以准确判断出罪犯隐藏的位置,让他们无所遁形.

(文章来自 仪器仪表交易网 编辑发布)

红外热像仪的小知识

红外热像仪的发展可分为三个阶段,第一个阶段是人类通过制造工具,扩展体力活动的能力;第二个阶段通过提高判断能力,寻求更清晰和更广泛的理解与判断事物的标准;而人类近年来致力的增强获得输入信息的能力,扩大感觉范围或增添新的感官,使我们的大脑能接受更多的信息,正是人类发展的第三阶段。

在这个阶段中,红外技术的发展已经把人类的感官由五种增加到六种。在海湾战争中,高科技武器展示了先进技术的广阔平台,成为世界科技发展的风向计,也成为世界各国竞相研究和开发的方向和重点。这些高科技技术也因此成为新的产业和投资热点,创造了亿万的财富和无法预计的社会效益。在这些新科技中,以卫星定位(GPS)和红外热成像(TIS)两项技术。卫星定位系统(又称GPS)已经非常广泛地应用于各行各业,成为从军事到民用都有宽广发展前途的行业,其应用的发展速度,远远超过人们的预想,例如:在在广泛使用的汽车防盗定位系统等。

红外热成像技术,也是一个有非常广阔前途的高科技技术,其大量的应用将会引起许多行业变革性的改变。

一、什么是红外热成像?光线是大家熟悉的。光线是什么?光线就是可见光,是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为:0.38—0.78微米。比0.38微米短的电磁波和比0.78微米长的电磁波,人眼都无法感受。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外,称为紫外线,比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外,称为红外线。红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。照相机成像得到照片,电视摄像机成像得到电视图像,都是可见光成像。自然界中,一切物体都可以辐射红外线,因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像,热红外线形成的图像称为热图。目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的目标可见光图像,而是目标表面温度分布图像,换一句话说,红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。

二、红外热成像的特点是什么?有位著名的美国红外学者指出:“人类的发展可分为三个阶段。第一个阶段是人类通过制造工具,扩展体力活动的能力,第二阶段通过提高判断能力,寻求更清晰和更广泛的理解与判断事物的标准,而人类近年来致力的增强获得输入信息的能力,扩大感觉范围或增添新的感官,使我们的大脑能接受更多的信息,正是人类发展的第三阶段。在这个阶段中,红外技术的发展已经把人类的感官由五种增加到六种”。这一席话,我认为恰如其分的道出了红外成像技术在当代的重要性。因为,我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时,才能够发出可见光。相比之下,我们周围所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体,都会不停地发出热红外线。例如,我们可以计算出,一个正常的人所发出的热红外线能量,大约为100瓦。所以,热红外线(或称热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射。热辐射除存在的普遍性之外,还有另外两个重要的特性。1.大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口,可以使人们在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的战场,清晰地观察到前方的情况。正是由于这个特点,热红外成像技术军事上提供了先进的夜视装备并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在海湾战争中发挥了非常重要的作用。2.物体的热辐射能量的大小,直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无接触温度测量和热状态分析,从而为工业生产,节约能源,保护环境等等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。

三、红外热成像仪器根据物体能够发射红外线的特点,各国竞相开发出各种红外热成像仪器。美国德克萨斯仪器公司(TI)在1964年首次研制成功第一代的热红外成像装置,叫红外前视系统,这类装置利用光学元件运动机械,对目标的热辐射进行图像分解扫描,然后应用光电探测器进行光——电转换,最后形成视频图像信号,并在荧屏上显示,红外前视系统至今仍是军用飞机、舰船和坦克上的重要装置。六十年代中期,在红外前视装置的基础上,开发了具有温度测量功能的热红外成像装置。这种第二代红外成像装置,通常称为热像仪。七十年代研制出不需致冷的红外热电视产品。九十年代出现致冷型和非致冷型的焦平面红外热成像产品,这是一种最新一代的红外电视产品,可以进行大规模的工业化生产,把红外热成像的应用提高到一个新的阶段。七十年代中国有关单位已经开始对红外热成像技术进行研究,到八十年代初,中国在长波红外元件的研制和生产技术上有了一定进展。到了八十年代末和九十年代初,中国已经研制成功了实时红外成像样机,其灵敏度、温度分辨率都达到很高的水平。进入九十年代,中国在红外成像设备上使用低噪音宽频带前置放大器,微型致冷器等关键技术方面有了发展,并且从实验走向应用,主要用途用于部队,例如便携式野战热像仪,反坦克飞弹、防空雷达以及坦克、军舰火炮等。中国在红外热成像技术方面,已经投入了大量人力物力,形成了相当规模的研发力量,但是总的来讲,与世界先进水平差距很大,与西方相比,约差10年以上。目前国外已经开始在部队装备第二代红外热成像仪,并开始了第三代的研发工作,但中国现在才推广第一代红外成像仪。在国际上,美国、法国、以色列是这方面的先行者,其它国家包括俄罗斯均处下游水平。近几年来,中国的红外成像技术得到突飞猛进的发展,与西方的差距正在逐步缩小,有些设备的先进性也可同西方同步,相信中国和西方的差距会进一步缩小,尤其在新技术的应用方面更可以独树一帜。红外热成像产品,可以分为致冷型的.非致冷型两大类。目前,最先进的红外热成像仪,其温度灵敏的可达0.03摄氏度。无论白天、黑夜均可用于持红外仪来探测丛林中的敌人,其距离可达百米之遥,作为边防缉私,更可以追踪海上走私的大飞,其距离可达数公里。通过热像仪不仅可实时对目标进行观测,更可以通过其行踪轨迹的“热痕迹”进行动态分析,因为一般物体的热发散有一定的时间性,有些物体的热发散需要很大时间。例如部队点燃的炊烟,曾经发动过的车辆等都可以留下“热痕迹”。第一代热像仪主要由带有扫描装置的光学仪器和电子放大线路、显示器等部件组成,已经成功装备部队,并在夜间的地面观察、空中侦察、水面保险等作出重要的贡献。第二代热成像仪主要采用焦平面阵列技术,集成数万个乃至数十万个信号放大器,将芯片置于光学系统的焦平面上,取得目标的全景图像,无需光——机扫描系统,大大提高了灵敏度和热分辨率,可以进一步提高目标的探测距离和识别能力。

(文章来自 北京东方恒安电子设备有限公司 编辑发布)

红外夜视监控应用广 带来LED市场火爆

平安城市对安全的要求严格,越来越多的场所需要24小时持续监控。红外夜视摄像机早期在金库、油库、军械库、文物部门、监狱等重要部门应用较多,随着对监控要求的提高,近年来,一般监控系统中也开始广泛采用红外夜视摄像机,甚至是居民小区监控工程也应用红外夜视摄像机,从而带动红外夜视摄像市场持续升温。

红外夜视摄像机综合摄像、红外等多种技术,其配置的组件有摄像机、镜头、红外灯,这三者在整个红外夜视摄像机中肩负着不同的职责。它实现夜视的基本原理是利用装备光藕CCD的普通摄像机感受红外光源的光谱特性(即可以感受可见光,也可以感受红外光),以附加的LED红外灯作为“照明源”在夜晚或微光环境下成像。红外灯的功率和角度,摄像机光藕CCD的配置,日夜切换滤光片的选择,以及是否有良好的供电散热处理是判断红外夜视摄像机性能指标的重要参数。

红外夜视摄像机都是用LED来实现红外夜视,所以受制于LED的发展。LED实现红外照射的远距离就需要比较多LED颗粒,这样既能耗大又使得摄像机体积过大,不利于隐蔽监控。另外,LED灯的寿命短,使用一段时间后就会越来越不清晰,从而影响画面质量。

不过随着LED灯性能的提高,能耗降低,照射距离和图像质量提升,红外夜视摄像机迎来崭新的发展机遇,变得越来越“红”。

红外线LED灯市场火爆

LED inside研究副理吴盈洁表示,安全监控无所不在,已开发国家提升公共建设支出需要安全监控产品,而政治社会动荡的国家如中南美洲、中东、印度,需求则更高。主要红外线LED厂商包括日本EPITEX、欧洲厂商欧司朗半导体、台湾厂商晶电、光鋐与研晶,都在红外线LED市场取得相当不错的成果。

近红外线LED主要波长约750nm至1,400nm,主要功能为造影,应用包含监视摄影机。含夜视功能的摄影监视器一般采用CCD或CMOS影像传感器,并搭配850nm或940nm波长的红外线LED,但由于CCD的成本较高,现阶段仍以850nm的红外线LED搭配CMOS的性价比最佳,于安控产品占有较高的市场比重。而部分高阶监视摄影机仍采成本较高的940nm红外线LED,主要原因在于防止“红爆”的产生。“红爆”即红外线LED发光时,可看到LED有红点产生,其产生并?代表LED质量较差,主要取决于厂商及客户需求程?。

吴盈洁指出,综观红外线LED安控应用规格发展趋势,未来3535LED封装应用于红外线LED将逐渐取代传统LAMP封装形式产品。目前红外线LED分为传统LAMP封装型式、SMD封装型式、以及高功率LED封装型式。采用高功率LED,可减少使用颗数,电路设计与散热处理也较为简单,对于系统厂商来说设计较为方便。

(文章来自 OFweek安防网 编辑发布)

子晶体谐振腔助力变频红外探测

为了耦合强谐振腔二次谐波信号,从磷化镓的平面光子晶体谐振腔到硅光电二极管商业化,西北工业大学(西安),哥伦比亚大学(纽约),麻省理工学大学(坎布里奇)和洪堡大学(柏林)的研究人员展示了一种近红外变频光电探测器,响应率为0.81。

制造探测器,气孔被刻蚀到光阻材料,使用化学蚀刻加工转移到磷化镓衬底。然后合成PPC结构定位在一个硅探测器,由一个气隙或低折射率材料层组成。耦合的近红外光由PPC腔内的谐振模式限制在亚微米波长,探得硅探测器下的光电响应。PPC辅助变频探测器拥有相对于光学铌酸锂增频探测器更小的外形和同等规模的铟砷化镓探测器的更高的响应比。此外,探测器可以作为一个有效紧凑的自相关超快光脉冲和皮秒分辨率的器件。

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(文章来自 OFweek激光网 编辑发布)

监控“热成像”技术应用“红”透半边天!

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。在分辨率上借着编码数据的网络传输不受带宽限制的优势,可以从VGA到HD,乃至到5Mpixel,相比原来的CCTV监控系统中CIF、4CIF的分辨率而言,提供了更清晰的画质和更多的图像细节,基本满足了最终用户“看得清”的要求;而且从普通的枪型、到日益流行的半球,还有经济实用的卡片,迷你隐蔽的小半球,更关注室外的防暴防水半球和筒机,在安装上又满足了各种需求,加上室外半球带上了加热器和风扇,可支持零下40到零上55度的极宽温度范围,还有辅助红外灯的应用,在极低照度的情况下也能在一定范围里看清图像,综上所述,基本上已经能构建起一个全方位、全天候的监控网络。

但在实际应用中,某些特定场景,比如像大雾天气,大风干扰天气,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。而红外热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或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。

热成像网络监控是趋势

相较于传统热成像仪,现在的热成像网络摄像机能解决以前热成像仪单一工作、安装使用不便、需要大量的人力配备、数据不能及时有效的归总、不能在线实时监控等一系列问题,能做到将热成像监控信息纳入整个网络监控平台中,实现无遗留的真正的全天候大范围的监控。通过网络,可以将热成像图像实时传回监控中心进行分析,作为可见光摄像机的有效补充,能对于监控对象、监控范围进行全方位覆盖,及时、准确地进行处理,大大提升监控系统的实时性、有效性。

因此,红外热成像监控不仅弥补了传统视频监控系统的不足,而且提升了安防系统的自动识别、自动报警等相关自动化程度,具有非常重要的社会作用,具有广阔的市场,尤其是热成像网络监控系统,代表了红外热成像监控的发展趋势。

红外热成像摄像机是红外热成像监控系统的核心设备,目前主要应用于一些重要区域的设备及周界的监控,比如重要的仓库、楼宇,以及关键性建筑、港口、边境等场合。还可以应用在森林防火,以及电力(比如变压器和线路)、油田(特别是输入管道)、矿场的关键点和设备监控。因为红外有0Lux情况下可监控的独特优势,在没有任何光线的环境、大雾的恶劣天气下都能有效发现目标。特别是红外还有测温的能力,对于电力设备如变压器工作异常,或森林火灾预防等重点安防项目都能发挥重要作用。

由于红外热成像监控在国内还处于推广阶段,用户或甲方对相关的功能普遍不是很了解,而且对其必要性也没有形成统一的认识,因此红外热成像监控目前真正的应用还不是很多。但随着时间的推移,现在一些高端市场如军队、银行、武警和公安系统已经对此系统形成了正确的认知,而且随着国内恐怖活动的增多,许多领域已经对其提出比较明确的使用意向,相信在未来几年内,红外热成像监控会有比较快速的发展。

(文章来自 中安网 编辑发布)

医疗行业对热成像的要求以及应用

对于红外热成像仪,如今已在很多大医院临床研究中有着广泛应用,可在头部、颈部、心血管、肺脏、乳腺、胃肠、肝、胆、前列腺、脊椎、四肢血管等各领域作为诊断应用。就目前来看,使用红外热成像仪可以对人体局部进行检测,同时也可对全身多种疾病进行预警分析。具体而言,这类仪器主要有以下几个应用特征:

专业医生可以结合临床对患者全身情况进行全面系统的分析,克服了其他诊断技术局限于某个局部的片面性。现在应用远红外热像技术已经能够检测炎症、肿瘤、结石、血管性疾病、神经系统、亚健康等100余种病症,涉及人体各个系统的常见病和多发病。

有利于疾病早期发现。与X光、B超、CT等影像技术相比,远红外热成像检测最重要的一个优势就是早期预警。X光、B超、CT等技术虽各具特点,但它们只有在疾病形成之后才能发现,而疾病在出现组织结构和形态变化之前,细胞代谢会发生异常,人体会发生温度的改变,温度的高低、温场的形状、温差的大小可反映疾病的部位、性质和程度。远红外热成像技术根据人体温度的异常发现疾病,因此能够在肌体没有明显体征情况下解读出潜在的隐患,更早地发现问题。有资料显示,远红外热图比结构影像可提前半年乃至更早发现病变,为疾病的早期发现与防治赢得宝贵的时间。

许多影像学仪器或多或少对人体都有不同程度的伤害,而远红外热成像诊断不会产生任何射线,无需标记药物。因此,对人体不会造成任何伤害,对环境不会造成任何污染,而且简便经济。远红外热成像技术实现了人类追求绿色健康的梦想,人们形象地将该技术称为“绿色体检”。

(文章来自 广州市行用科技 编辑发布)

竹山堵河源新增10台全自动红外线相机 监测野生动物

20150615

6月12日,堵河源自然保护区内,管理站干部陈英与护林员郭宗良正在林中安装调试全自动红外线相机,为保护区全天候监测野生动物踪迹做好准备工作。

该保护区自2012年5月启动电子眼监测野生动物以来,经过3年不间断的监测,共获得野生动物活动图片10000多张,图片资料显示,国家Ⅰ级保护动物中华秋沙鸭、国家Ⅱ级保护动物勺鸡在堵河源保护区范围内现身,黑熊、斑羚、猕猴等多种野生动物种群数量明显增加。

今年以来,该保护区在原有10台相机的基础上又投资5万元,新添置全自动红外线相机10台,在野生动物活动频繁的区域进行安装,及时准确掌握各种野生动物的生活习性、生存质量、种群变化等情况,为生物多样性保护提供可靠的科学依据,从而更好地保护稀濒危物种。

(文章来自 荆楚网 编辑发布)

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