【综述】如何选择不同波段的红外相机以及它们的区别?

前言

大气窗口:太阳光在穿过大气层时,会受到大气层对太阳光的吸收和散射影响,因而使透过大气层的太阳光能量受到衰减。但是大气层对太阳光的吸收和散射影响随太阳光的波长而变化。电磁波通过大气层较少被反射、吸收和散射,而那些透射率高的波段称为大气窗口。通常把太阳光透过大气层时透过率较高的光谱段称为大气窗口。大气窗口的光谱段主要有:微波波段、红外光波段(远红外,热红外,中红外,短波红外,近红外)、可见光波段、紫外波段:

电磁全波谱(图片来源于网络)

在日常生活中,人们习惯用肉眼捕捉可见光范围内的世界。然而,不可见光的世界同样丰富多彩,如紫外光、红外光和微波。这些不可见光成像技术能够揭示隐藏在可见光之外的更多细节。电磁波谱是物理学的最基础的内容之一,也在人们的生活中扮演着重要的角色。可见光只是电磁波谱中的一小部分。由于光的波长和能量的不同,每个波段都有其独特的特性和功能。从太阳辐射出来的光可以分为以下几个主要波段:

紫外光(UV)

波长范围约在10-400 nm之间。紫外光可以杀菌和消毒,但对皮肤和眼睛有潜在的伤害,特别是在过度暴露的情况下。

可见光(Visible Light)

波长范围约在400-700 nm之间。可见光是人眼能够感知到的光谱部分,它决定了我们所看到的颜色,并且在许多应用中被用作主要的光源。

红外光(IR)

波长范围约在700 nm到1 mm之间。红外光主要用于热成像、夜视设备和一些遥感技术,因为它能够穿透烟雾和云层,并感知物体的温度变化。

微波(Microwave)

波长范围从1 mm到1 m。微波用于无线通信、雷达以及家用微波炉。

无线电波(Radio Waves)

波长范围在1米以上。射电波主要用于广播、通信和天文学中的无线电望远镜。

一、红外光谱

红外光谱是电磁辐射中的一个令人感兴趣的波段,它超越了可见光,为了解热和分子相互作用的世界提供了一个独特的窗口。在此光谱中,红外成像利用特定的波段,即近红外(NIR)、短波红外(SWIR)、中波红外 (MWIR) 和长波红外 (LWIR),每个波段都有不同的特性和应用。

不同波段红外相机的区别及应用:

二、物体在不同波段下的成像

可见光及短波红外成像效果图(图片来源于网络)

中波/长波红外成像效果图(图片来源于网络)

短波/中波/长波红外成像效果图(图片来源于网络)

**三、**佳洋光电不同波段的相机参数

**四、**可见光的反射原理

在我们日常生活中,光无处不在。无论是清晨的阳光,还是夜晚的灯光,它们都在默默地影响着我们的生活。然而,关于光的奥秘,你真的了解吗?光的传播、反射、折射、散射、透射、衍射、干射等每种现象都有其独特的科学原理,今天就让我们一起探索这些物理常识中的光学现象,让你对光的理解更加深入。

反射:光"弹"回去了

****定义:****当光(或波)碰到物体表面,部分或全部被"弹回来",这叫反射。

举例:

镜子反光,是因为光线被镜子反射了;

水面像镜子一样,也是一种反射;

雷达测距靠的也是电磁波反射回来。

关键点:入射角 = 反射角,路径是"回头"的。

利用反射光成像的相机(如可见光、近红外和短波红外相机)主要利用外部光源(如太阳光或人工光源)在物体表面的反射光进行成像。相机内部通常配备近红外或短波红外滤光片或特定的传感器来捕捉特定波段的光,从而生成图像。

**五、**热成像原理

任何温度高于绝对零(-273.15 °C) 的物体,都会根据其温度发出红外能量(热量);物体发出的红外线能量被称为它的热特征。一般来说,物体越热,它发出的辐射就越多。热成像仪本质上是一种热传感器,能够检测、捕捉到微小的温度差异,它收集来自场景中物体的红外辐射,并根据有关温差的信息创建像素、组成图像。由于物体很少与周边物体的温度完全相同,因此热成像仪可以检测到它们的差异,并且在热图像中形成鲜明的反差,这就是红外热成像基本原理。热成像红外相机主要利用物体自身发射的红外辐射进行成像,其辐射强度和波长分布与物体的温度相关。热成像相机不依赖外部光源,可以在全黑条件下工作,常用于温度监测和热分析。

结束语:我们一起学习,阅读其过程中更进一步,

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