我們在拍照時，如果曝光時間過長，拍攝運動物體會產(chǎn)生拖尾，導(dǎo)致圖像模糊。熱像儀在拍攝高速運動物體時，圖像拖尾會導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真，無法準(zhǔn)確測溫。

高速運動物體產(chǎn)生圖像拖尾

高鐵、燃爆、自動化產(chǎn)線等許多應(yīng)用場景都有高速無拖尾的熱像儀需求。本文介紹兩種不同的熱成像機制，即光電型和光熱型兩種感光方式，以及產(chǎn)生圖像拖尾的不同原因和解決方法。

光電型

常見相機多采用光電型圖像傳感器，或稱探測器。探測器接收到入射光后，通過光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生信號，形成圖像。光電轉(zhuǎn)換的時間極短，為皮秒（10-12s）級，可以認為是瞬時的。運動拖尾主要受曝光時間影響，如在曝光過程中物體發(fā)生明顯運動，就會導(dǎo)致圖像模糊。

光電型探測器可以通過提高幀率、縮短曝光時間的方式來實現(xiàn)高速無拖尾的成像。在光強足夠的場景下，光電型傳感器的曝光時間可以控制到微秒甚至納秒級，可用于測量非常高速的運動目標(biāo)。巨哥科技的制冷型熱像儀系列均為光電型探測，實現(xiàn)全畫面每秒數(shù)百幀的成像速度，開窗可達數(shù)千幀，滿足絕大多數(shù)高速測溫場景的嚴苛要求。

制冷型熱像儀

巨哥科技最新推出的一款高速熱像儀全畫面幀率高達3000Hz，開窗可達10000Hz，曝光時間僅0.1ms，拍攝超音速燃爆過程清晰可見，準(zhǔn)確記錄全過程的溫度數(shù)據(jù)。

高速燃爆全過程測溫（3000Hz拍攝）

光熱型

和制冷型熱像儀采用光電型探測器不同，非制冷熱像儀采用了光熱型探測器：探測器單元接收到物體發(fā)出的紅外輻射后被加熱，引起電阻值變化，從而產(chǎn)生信號。常見的非制冷探測器像素單元被加熱的時間在12毫秒左右。該熱響應(yīng)時間是一個常數(shù)，決定了拍攝運動物體時的拖尾程度。提高成像幀率只能在相同時間內(nèi)拍到更多幅圖像，但無法改善拖尾效應(yīng)。

巨哥科技HF系列非制冷熱像儀采用專有技術(shù)降低探測器的熱響應(yīng)時間，僅2.5ms，是傳統(tǒng)非制冷熱像儀的近五分之一，大幅減小拖尾效應(yīng)。在相同安裝條件下觀測動車輪對，如傳統(tǒng)熱像儀在時速30公里時圖像開始產(chǎn)生拖尾，巨哥科技的HF系列可以觀測到時速150公里并準(zhǔn)確測溫。相比制冷型熱像儀顯著的性能優(yōu)勢，非制冷HF熱像儀具有更高的性價比，最高幀率150Hz，可以滿足大部分工業(yè)應(yīng)用需求，自產(chǎn)品問世以來已有數(shù)百臺在客戶現(xiàn)場穩(wěn)定運行。

傳統(tǒng)非制冷熱像儀和HF系列拖尾效應(yīng)比較

巨哥科技始終專注技術(shù)創(chuàng)新，不斷推出新的光電檢測手段，無論是對精度要求極高的科研領(lǐng)域，還是追求高效、經(jīng)濟的工業(yè)生產(chǎn)場景，巨哥科技都能提供適配的解決方案。歡迎合作伙伴提出各行業(yè)的迫切需求，共同探索新的光電檢測技術(shù)。