红外热成像摄像机镜头成像原理

红外热成像仪镜头通常由具有高折射率锗玻璃制成，锗玻璃仅对红外光透明，而对可见光和紫外光不透明。我们将红外热成像仪镜片与普通相机镜片停止了比拟，采用特殊锗玻璃的红外镜片能把更长波段范围的光线汇集在同一平面，不论白昼还是晚上都能够红外成像看清物体。锗的储量并不低，但是高浓度锗的提取十分艰难，因而锗镜头的消费本钱相对较高，市场价钱常常高于普通相机镜头。

普通相机的镜头通常由光学玻璃制成，其特地的功用当然是使光折射（通常称为放大物体）。通常，光学玻璃是人工合成的。普通相机／摄像机对红外线的曝光缺乏，主要缘由可能是感光元件和镜头。普通透镜对红外光的衰减取决于透镜资料，涂层和红外光的波长范围。

那么在理想世界中，热成像和可见光之间有什么区别？红外热成像在很多方面与可见光不同，主要有以下几点：

1、成像原理

成像原理根本相同。成像设备对特定波长范围内的光波停止成像。自然界中可见光的波长范围为0.39μm至0.78μm，红外热辐射的波长范围为0.75μm至1000μm。说到这一点，我需求停下来。我不是说热成像不是基于温度（温差）成像吗？为什么触及红外热辐射？必需强调的事实是，只需它们的温度高于绝对零值-273℃，就会产生红外辐射，热成像是经过非接触检测红外能量（热量），并将其转换为电信号，并且然后在显现器上生成热图像和温度值。但是假如您想理解更多有关热成像的学问，则必需一直牢记这一点。热成像设备还接纳人眼不可见的光波（红外波段）。

2、检测器

成像设备的中心探测器是红外热成像，可见光具有CCD，CMOS，热成像具有冷却型和非冷却型（区别在于它能否具有小型冷却器，主要用于控制焦距）。平面温度，请记住之前的温度差能否特别强调？以焦平面的温度作为参考温度，其内容没有特别扩展）。主要区别在于可见光CCD / CMOS能够感知可见光波段中的光波，而热成像检测器能够感知红外波段中的热辐射光波。红外热成像探测器依据制造工艺和包装资料的不同分为多品种型。愈加宏观的觉得是，红外热成像检测器比可见光CCD更昂贵，可见光CCD数量级或更贵。这也是目前的状况。红外热成像技术应用范围狭窄的主要缘由之一。

3、镜头

镜头的主要区别是热成像镜头必需由特殊资料制成。主要缘由是红外热辐射无法穿透玻璃（硅），因而运用了由锗和铬等金属资料制成的特殊透镜。这也招致热成像镜头的价钱比光学镜头的价钱高一点，这也增加了整机的价钱。

4、图像

图像的区别在于可见光成像是彩色的，RGB三通道，而热成像是灰度的，原始热成像图像是单通道的，我们在市场上看到的彩色热成像都是pseudo-color，在后期手动强迫转换。通常，有许多种伪色，也能够配置。另外，热成像的图像尺寸小于可见光的图像尺寸。往常，典型的热成像具有38 4、 640，最大的1024仅在最近几年才发布，但是可见光如今为1080P或更大的400w等，这曾经在实践应用中，中国成为主流。

5、应用场景

可见光通常在白昼或晚上在光线良好的条件下运用。虽然如今有许多星光级设备可用，但是在光线不好的夜晚，成像效果并不令人称心，但是热成像能够全天候工作。在夜晚，它依然能够成像。当然，热成像也有其缺陷。毕竟，成像是基于温度差。因而，在阴雨天气和恶劣的低温条件下，成像质量也会降落，以至含糊。例如，假如蓝色衣服掉入蓝色海中，则无法用可见光设备看到衣服。平均外表温度为30°的物体被放置在温度为30°的场景中，并且运用热成像设备无法看到该物体。因而，在实践应用中，应依据现场状况和设备特性制定恰当的处理计划。