1。紅外輻射
紅外輻射，也稱為紅外熱輻射，具有強大的熱效應(yīng)。超過絕對零（0 K，即- 273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線，其頻率低於可見光的頻率，並且對肉眼看不見。
紅外光譜位於光譜圖上可見光譜的外面，波長范圍從0.8μm到50μm，比可見光譜（0.4μm至0.8μm）更長.

那麼波長和頻率之間的關(guān)係是什麼？

λ= c/f，其中c是光3.0×108 m/s的速度，而λ是波長。
例如：可見光的頻率大約在4x1014Hz ?8x1014Hz之間。


2。紅外輻射-大氣窗口
構(gòu)成地球大氣的各種氣體吸收了大多數(shù)紅外輻射，僅留下一些可檢測的紅外輻射。
其中，具有較高透射率的部分稱為“紅外輻射大氣窗”。
在短-波浪，中-波和長-波光譜帶中，主大氣窗口分別為0.7?2.5μm，3?5μm和8?14μm；
未冷的長-波紅外檢測器的檢測帶為8?14μm。



3。紅外熱成像儀組成：
①。紅外鏡頭：主要用於接收和聚焦測試對象發(fā)出的紅外光。
②。紅外探測器組件：主要用於將紅外鏡頭接收到的紅外輻射信號轉(zhuǎn)換為電信號。
③。電子組件：主要用於處理電信號。
④。顯示組件：主要用於顯示電信號作為可見光圖像。
⑤。軟件：主要用於處理收集的數(shù)據(jù)以在圖像中形成溫度讀數(shù)。

4。近紅外（NIR）
近-紅外（NIR）帶（0.8μm?1μm）毗鄰可見光帶，就超出了人眼的可識別範圍，而NIR成像比可見光的光成像顯示了其他圖像詳細信息。
喜歡可見光，Nir Light也反映了，因此我們從NIR傳感器中看到的圖像主要反映了陽光。
應(yīng)用程序：
如今，CMOS傳感器可以大部分覆蓋近-紅外帶，紅外填充燈，激光填充燈，您可以實現(xiàn)夜視功能，主要用於安全攝像頭和夜視設(shè)備；
附近的紅外線也出現(xiàn)在當前的智能手機上，以增強面部識別手機相機的能力；


4。短波紅外（SWIR）
短波紅外（SWIR）類似於可見光，可以被物體反映和吸收，以形成帶陰影和對比的圖像，並在光和黑暗之間形成對比；
水蒸氣，霧和某些材料（例如有機矽）是SWIR圖像的好培養(yǎng)基；
Swir還具有穿透玻璃和塑料的能力。
可以檢測到熱點，典型的溫度範圍為500至3000攝氏度。典型的溫度在500?3000℃之間；
應(yīng)用程序：
可以通過煙霧，陰霾和霧氣用於監(jiān)視攝像頭；
可以在機器視覺領(lǐng)域使用，以提供檢查，分類和質(zhì)量控制；
矽半導(dǎo)體成像檢測和故障分析；
可以在軍事領(lǐng)域使用。


5。中波紅外（MWIR）
優(yōu)點：
高靈敏度和分辨率：噪聲低的冷卻檢測器，熱靈敏度（NETD）<20MK和出色的細節(jié)分辨率；
強大的大氣穿透：MWIR在特定的大氣窗口（例如3 -5μm）中具有很高的透射率，並且適合長時間觀察，因為它受到霧，煙霧和煙灰干擾的影響較小。
抗-靜光線乾擾：與LWIR相比，中部-波浪的影響較小，陽光反射的影響較小，這使得圖像在白天更穩(wěn)定，並減少了“ Sun Glare and Burns”的問題。
寬動態(tài)範圍：適用於捕獲高溫和低溫目標。
快速響應(yīng)時間：響應(yīng)時間短的冷卻檢測器可以執(zhí)行100Hz的高幀速率。

缺點：
高靈敏度和分辨率：冷卻探測器需要與Stirling冷卻器，複雜結(jié)構(gòu)，高維護成本，價格通常是未冷卻的熱成像攝像頭的5 - 10倍。
大尺寸和功耗：製冷系統(tǒng)可導(dǎo)致笨重的設(shè)備，便攜性較差，並且需要前-啟動時間- UP（通常幾分鐘），這使其不適合快速部署。
環(huán)境局限性：冷卻器的機械組件在極端溫度環(huán)境中容易發(fā)生故障，並且可能不如未冷卻的攝像機可靠。
複雜的維護：冷卻器一生（例如，對於斯特林冷卻器約10,000小時），需要定期維護或更換，從而增加了所有權(quán)。

應(yīng)用程序：
用於機器視覺，氣體檢測，環(huán)境和空氣質(zhì)量監(jiān)測；
導(dǎo)彈指南，機載紅外搜索和跟蹤（IRST）。


6。長波紅外（LWIR）
優(yōu)點：
不需要製冷，低成本：消除對製冷設(shè)備，簡單的設(shè)備結(jié)構(gòu)，尺寸小，重量輕，價格合理的需求。
極其適應(yīng)環(huán)境的適應(yīng)性：寬範圍的工作溫度（- 40°C?+85°C），沒有預(yù)-冷卻時間，可以在開箱即用的地方使用，振動-耐藥性，適用於現(xiàn)場或惡劣的環(huán)境。
低功耗和長壽：功耗可以低至1W或更少（例如，手機集成的熱成像攝像頭），檢測器壽命長達100,000小時，維護成本非常低。
所有-天氣能力：不受白天和夜間照明的影響，滲透煙霧和灰塵的強大能力（但比MWIR弱），適合夜間監(jiān)測或搜索和救援。

缺點：
低靈敏度：通常30?50MK，低於冷卻類型（<20MK），弱細節(jié)分辨率，易於表達高度-溫度目標（需要動態(tài)範圍調(diào)節(jié)）。
緩慢的響應(yīng)速度：幀速率通常為≤60Hz，不適合超級-高-速度動態(tài)場景（例如彈道跟蹤）。
環(huán)境的明顯干擾：容易受到強大的陽光反射干擾（例如水，玻璃反射），雨水或高濕度環(huán)境性能降解。
長距離的限制性能：大氣吸收（水蒸氣，CO?吸收帶）會導(dǎo)致長-長-在長距離（> 1公里）上的衰減更大，並且觀察效應(yīng)比中-波冷卻的效果弱。

應(yīng)用程序：
平民：建築熱檢查，電氣設(shè)備檢查，智能手機熱成像插頭- IN，醫(yī)療溫度測量，監(jiān)視攝像頭，無人機夜視，消防搜索和救援。
軍事：人-便攜式夜視裝置，低-成本偵察設(shè)備。