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越来越多新型CMOS红外芯片应用即将进入消费市场


  来源: 迈瑞迪创新 时间:2020-07-28 编辑:清风
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(LWIR)相机是最常用的红外相机


最值得关注的是,现在有越来越多新型CMOS芯片进入相机市场。这些芯片拥有非常出色的成像质量和帧速率,同时还具备极高的性价比。



大多数相机能捕获到人眼能够看到的物体的图像,但也有一个大家最为熟悉的例外——红外(IR)热相机,它能探测红外光,这是一种非可见光的辐射能,人们能感受到红外光的热量,但是却看不见红外光。在超过绝对零度(-273.15°C)的温度下,任何物体都会发出热辐射。物体越暖,其辐射的热量就越多,这使得人类和其他温血动物能在红外相机图像中从较冷的背景中脱颖而出。


近年来,CMOS芯片技术已取得巨大进步,凭借高速度(帧速率)、高分辨率(像素数)、低功耗以及最新改良的噪声指数、量子效率及色彩观念等各方面优势、CMOS芯片在CCD芯片主导的领域里占据一席之地,CMOS技术也已成为主流技术。


长波红外(LWIR)相机是最常用的红外相机。随着体积、重量和成本的下降以及性能的提升,LWIR相机正在获得前所未有的广泛应用,其应用领域从利用无人机保护濒危野生动物,到探测癌症和许多其他疾病的诊断系统。


据市场研究机构数据显示,到2023年,IR相机的市场规模将达到 68.2亿美元。


红外热像仪工作在三个波段:中波红外波段(MWIR)、长波红外波段(LWIR)和甚长波红外波段(VLIR)。


VLIR波段的应用范围最为有限。它主要用于光谱学应用(一种通过物体反射的光来识别物质的实验室技术)和天文学中的大功率望远镜。


MWIR波段最适合用于检测高温物体——这就是为什么大多数MWIR相机必须冷却到大约-196°C,这也导致它们的体积相对较大,价格相对昂贵。


相比之下,LWIR相机最适合在接近室温的环境下工作,并且不需要冷却,体积小巧,价格便宜。大多数LWIR相机均基于微测辐射热计,这是一种灵敏的电探测器,它能将红外辐射转换成温度,以产生黑白或彩色图像。大多数LWIR相机用于增强视觉信息或是精确测量温度。


更完整的画面


由于LWIR相机测量的是热量而不是光,所以它们越来越多地被应用到那些传统的可见光成像无法显示足够信息的应用中,比如,夜间的充电桩监控系统,安防系统和电子生产线,危险仓库管控或在夜间为自动驾驶的车辆导航,或是在高功率变压器和电气面板发生故障前,提前发现它们存在的隐患。


用户可以使用一部苹果或安卓设备,控制配备LWIR相机的小型无人机。当它飞过太阳能电池板安装现场时,无人机捕获热图像,通过这个热图像可以产生高度精确的三维结构模型。



保护野生动物


野生动物保护的成本很高。每年,偷猎野生动物的生意规模都高达80~100亿美元——与贩卖人口、非法毒品或军火交易规模相近。


通过发射高频声波,无人机可以将野生动物赶出它们可能被射杀的区域。在肯尼亚保护区最近的一个试点项目中,无人机巡逻使大象和其他动物偷猎事件减少了96%。



要求精确温度的应用


对于某些应用来说,LWIR热成像相机仅提供相对温度信息(一个物体与其他物体的比较温暖)是不够的,还需要测量绝对温度,图像中的每一个像素都要有一个精确的温度值。


LWIR辐射测量相机可以为诸如食品加工和高科技制造等应用,提供这种精确的温度测量。


关键词:CMOS红外芯片 红外相机 探测红外光    浏览量:902

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