小型非制冷红外相机
FLIR LEPTON3 高分辨率微型红外热成像相机 菲力尔
FLIR LEPTON 3®160×120高分辨率微型红外热成像相机
FLIR Lepton 3是FLIR迄今为止推出的分辨率最高的长波红外微型红外热成像相机，具有160×120的热分辨率 — 是之前Lepton版本的4倍。
革命性的FLIR L epton是首款完整配置的长波红外相机，尺寸小巧，可轻松集成到智能手机和其它移动设备中使用。
全新的FLIR Lepton 3功能强大、紧凑小巧、质量轻盈且分辨率更高，能为用户提供更丰富的图像细节，即可用作热像仪也可用作检测传感器，使其在商业应用环境中拥有更大的用武之地。
FLIR Lepton 3质量优异、极其便携，其机身不足一角硬币大小，价格不及传统红外热像仪的十分之一。
增强型红外探测器
其分辨率和灵敏度高于普通的热电堆探测器
• 160×120有效像素
• 热灵敏度＜50 mK
• 运行功率较低 — 典型值为140 mW、使用快门期间为650 mW • 低功率待机模式
微型红外热像仪
使用小型电子元件的非制冷型红外热像仪
• 56°镜头
• 一体式数字热图像处理
• 集成快门
• 成像时间快(＜0.5 秒)
轻松集成
简化了热成像设备的开发与生产过程
• 包装尺寸小，仅为11.8×12.7×7.2 mm
• SPI视频接口
• 采用标准的手机兼容电源
• 双线式串行控制接口
• 32针插座接口与连接器相连
技术参数
170828 L e p t o n 3 D a t a s h e e t S C N。
非制冷红外探测器应用概述
主要产品 336×256 640×512
160×120 384×288 640×512 320×240 640×480 320×240 640×480 320×240 640×480 160×120 384×288
应用材料 氧化钒 氧化钒
非晶硅
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要技术指标
NETD:40mk 响应时间：10~15ms
NETD:50mk 响应时间：12ms
NETD:50~80mk 响应时间：＜10ms
非晶硅 氧化钒
氧化钒
NETD:35mk 响应时间：10ms
NETD:＜50mK
氧化钒
NETD:23mK~100mK
氧化钒
NETD：＜50mK
厂商 高德
大立 广微积电
睿创
主要产品 336×256 640×512
384×288 640×512 384×288 640×512
二、非制冷红外技术概述
➢ 非制冷红外技术原理及分类 ➢ 非制冷红外探测器关键技术 ➢ 探测器的技术指标 ➢ 非制冷红外技术应用
2.1 非制冷红外技术原理
非制冷红外探测器利用红外辐射的热效应，由 红外吸收材料将红外辐射能转换成热能，引起敏 感元件温度上升。敏感元件的某个物理参数随之 发生变化，再通过所设计的某种转换机制转换为 电信号或可见光信号，以实现对物体的探测。
探测材料：硫酸三甘肽、钽 酸锂、钽铌酸钾、钛（铁电） 酸铅、钛酸锶铅、钽钪酸铅、 钛酸钡
热电堆
由逸出功不同的两种导体材料所组成的闭合回路，当两接触 点处的温度不同时，由于温度梯度使得材料内部的载流子向 温度低的一端移动，在温度低的一端形成电荷积累，回路中 就会产生热电势。（塞贝克效应Seebeck）
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片是一种用于红外光学成像
的核心元件。
它由许多微小的像素组成，每个像素可以感测并记录其对应区域的红外辐射。
这些芯片的像素尺寸为10微米，说明每个像素的尺寸仅为10微米，非常微小。
与制冷红外焦平面阵列芯片不同，10微米非制冷红外焦平面
阵列芯片无需冷却，可以直接在室温下工作。
这使得它在成本和实用性方面都具有优势。
这种芯片通常由硅基材料制成，并采用特殊的红外感测器技术，使其能够在红外波段范围内工作。
10微米非制冷红外焦平面阵列芯片广泛应用于军事、安防、
工业检测、医疗和消费电子等领域。
它们可以用于红外夜视设备、红外热成像仪、红外热测温仪等设备中，帮助人们观察红外辐射并获取相关信息。
总的来说，10微米非制冷红外焦平面阵列芯片是一种重要的
红外光学成像技术，具有较低的成本和更广泛的应用领域。
通过非制冷技术，它们可以在常温下工作，并在多个行业中发挥关键作用。
便携式非制冷红外成像设备的设计
本 文提 出一 种新 的基 于 Ｆ Ｇ 的便 携式 红外 成 像设 Ｐ Ａ
备设计方案， 详细阐述了系统的组成结构和工作原理， 着
重讨论 了影 响器件 成像 性 能 的镜 头 温 度稳 定 问题 和 各像 素点非均 匀性 校正 问题 ， 并提 出 了解 决这 两大 问题 的技术
Ｚ ａ ｇＲｕ Ｊａ ｇＹａ ｏ ｇ Ｌ ｏＦ ｎ ｗｕ ｈ ｎ ｉ ｉ ｄ ｎ ｕ ｅｇ ｎ
（ ｈ ｏ ｆ ｔｅｅｔｏ ｉ Ｉ ｆｒ ｔ ｎ ｃ ｓ ｏ ｌ ｏ ｌｃ ｎｃ ｎｏ ｍａｉ ，Ｕｎ ｅｓ ｙｏ ｌｃｒｎｃＳ ｉｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｙｏ ｈｎ Ｕ Ｓ Ｃ ，Ｃ ｅ ｇ ｕ６ ０ ５ ） ｏ Ｏｐ ｒ ｏ ｉ ｒｉ ｆ ｅｔｏ ｉ ｃｅ ｃ ｖ ｔ Ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｆ ｉａ（ Ｅ Ｔ ） ｈ ｎ ｄ １ ０ ４ ｇ Ｃ
０ 引 言
２ 世纪， １ 红外 成像设 备 进入 越 来越 多 的应 用 领域 ， 如 工业 监控 测温 、 安全 防护 、 医疗 卫生 、 感 、 上救 援 、 遥 海 天文
图 １ 便携式红外成像设备系统框图
图 １中， Ｆ Ａ 由镜 头 和读 出电路 组 成 ， 中镜 头是 Ｕ Ｐ 其 由 ３０ ４ 个 像 素点 构 成 的 面 阵 ， 个像 素 点 根 据进 入 ２ ×２ ０ 各
像素点非均匀 性校正 ， 采用温度稳定 电路稳定 了镜头 温度 。经 实验证 明 ， 正后 的图像质 量明显 提高 ， 校 温度稳 定在工 作温度
±０ ０ ． １℃的范围内 ， 达到了预期的指标 ， 具有 备 ； 温度稳定 ； 非均匀性校正
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｒ ａ ｌ ｎｃ ｏ ｅ ｎｆ ａ ｅ ｍ ａ ｉ ｅ ｉ ｅ ｓｇ ｆ ａ ｐｏ ｔ ｂ ｅ ｕ ｏ ｌ ｄ ｉ ｒ ｒ ｄ ｉ ｇ ｎｇ ｄ ｖ ｃ
FLIR 红外相机Tau2手册
D = 480/570 R = 120/140 I = 60/72
D = 590/700 R = 150/175 I = 74/88
D = 840/1000 R = 215/250 I = 108/125
1 –所有WFOV镜头均直接安装到普通镜头座上，前表面设有内O形圈，密封保护等级达到IP-67。 所有WFOV镜头均采用M24 × 0.5内螺纹。 外螺纹规格为M29 × 0.5。 2 – NFOV镜头采用M34 × 0.3内螺纹。 3 – FOV（视场角）计算采用数字输出。 4 – WFOV镜头的最近焦距是指在O形圈之前的镜头未被旋入的一点刚好可见的情况下测得的距离，若为NFOV镜头，则是指在镜头向镜头法兰中旋入第一圈后测得的距离。 5 –长度是指从镜头座前平面到镜头末端的距离。 6 – 所显示的DRI值是标称值，仅为估测值。 精确的DRI计算取决于各种具体条件。 更多信息，请联系FLIR。
采用数字细节增强技术，提高了图像及其轮廓 的清晰度
功耗低至<1.0 W
带螺纹的外镜筒以及O形圈密封槽，带有瞄准孔定位销 （WFOV各型号）
FLIR非制冷机芯平台及应用
FLIR非制冷机芯广泛应用于下述领域：
• 无人驾驶的车辆 • 辅助驾驶视觉增强系统
• 无人值守地面系统 • 红外侦测
• 消防用手持式摄像机 • 安防监控
Tau 2
长波红外热像仪
主要特征：
• 多种型号，包括Tau 640, Tau 336和Tau 324 • 多种选配镜头： 7.5 – 100 mm • 结构坚固，热成像效果稳定可靠，是UAV, UGV, 手持和安防应用
的理想之选
功能多样&兼容性好
标配多项功能，可另外增加功能项
便携式非制冷红外热成像系统的设计-第2章
便携式非制冷红外热成像系统的总体设计本章首先分析便携式非制冷红外热成像系统的需求和红外热成像系统原理，在此基础上设计热成像系统的总体框架，最后根据便携式应用要求，选择低功耗、小体积的芯片。
2.1 便携式非制冷红外热成像系统需求分析系统需求是整个设计的基础，只有在清楚系统需求之后，才能进行后续工作，设计出满足要求的产品。
2.1.1 系统功能分析用户使用红外热成像系统获取目标物体的图像，可以观察、保存图像数据，结合便携式设备的功能需求和红外系统的特点得到本系统的功能需求。
具体的功能和说明如表3.1所示。
表0.1 便携式非制冷红外热成像系统功能系统功能说明显示功能方便用户观察图像人机交互用户可根据需要修改参数数据存储功能保存重要的数据充电功能提高电池重复使用率电量检测用于提示用户剩余电量，主要保存重要数据实时时钟时间日期维护功能语音注释功能方便用户说明图像环境温湿度采集获取环境参数，用于校正图像便携式非制冷红外热成像系统的目的是：让用户可以像使用可见光设备一样，可以简单、方便的观察到物体的红外图像，所以需要LCD显示红外图像，以供用户查看；用户根据实际需要可能会设置一些环境参数和保存重要数据，所以需要按键来完成人机交互和非易失性存储器来保存参数；便携式设备肯定会使用电池为系统提供电源，所以需要充电功能和电量检测功能方便用户的使用；时钟功能和注释功能为用户提供一些辅助，提高便携性能；环境温湿度参数用于校正红外图像。
2.1.2 系统性能分析随着红外技术的发展，红外成像关键器件红外探测器国产化和批量生产，价格越来越低，红外热成像系统开始在民用领域得到应用和推广，但越来越多的应用场合对红外成像系统提出了越来越高的应用要求，如实时性更好、待机时间更长、重量更轻等，为此，本文提出研制便携式非制冷红外热成像系统。
系统要求如下：1 非制冷红外焦平面。
该器件是非制冷红外热成像系统的核心器件，直接决定最终的成像质量。
便携式设备要求体积小，利于携带，所以选取体积小的非制冷型红外焦平面；根据维恩位移定律，常温物体发出的红外辐射峰值集中在8～14μm之间，故红外探测器响应波长区域在8～14μm较为合适。
《2024年非制冷红外热成像系统研究》范文
《非制冷红外热成像系统研究》篇一一、引言非制冷红外热成像系统（Uncooled Infrared Thermal Imaging System）以其无需制冷、高灵敏度、低功耗等优点，在夜视、安全监控、火灾探测等领域具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，红外热成像技术已成为现代科技领域的研究热点之一。
本文旨在探讨非制冷红外热成像系统的基本原理、技术发展及研究现状，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、非制冷红外热成像系统基本原理非制冷红外热成像系统利用红外探测器将接收到的红外辐射转换为电信号，再通过图像处理技术将电信号转换为可见的图像。
其基本原理包括红外辐射的传播、探测器的响应以及图像处理三个部分。
首先，红外辐射是一种不可见的光辐射，具有较高的能量。
当物体发出或反射红外辐射时，红外探测器通过感知物体发出的红外辐射变化，将其转换为电信号。
其次，非制冷红外探测器是一种无需冷却的探测器，通过热敏材料将接收到的红外辐射转换为电阻变化或电压变化等电信号。
这些电信号反映了物体表面的温度分布，从而形成红外图像。
最后，图像处理技术将探测器输出的电信号进行数字化处理，并通过算法对图像进行增强、滤波等操作，以获得更清晰的图像。
三、非制冷红外热成像系统技术发展及研究现状随着材料科学、微电子技术及计算机技术的不断发展，非制冷红外热成像系统的性能得到了显著提升。
在技术发展方面，主要表现在以下几个方面：1. 探测器材料：新型热敏材料的研发和应用，如微测辐射热计等，提高了探测器的灵敏度和响应速度。
2. 图像处理技术：数字信号处理技术的发展，使得图像处理更为迅速和准确，提高了图像的质量。
3. 系统集成：将红外探测器、光学系统、电路及软件进行高度集成，使非制冷红外热成像系统更加紧凑、可靠。
在研究现状方面，各国研究人员不断探索新的技术手段和方法来提高非制冷红外热成像系统的性能。
例如，通过优化探测器结构、改进图像处理算法等手段，提高系统的分辨率、灵敏度和动态范围。
非制冷红外焦平面热成像系统硬件电路设计与实现
3、系统集成：非制冷红外焦平面热成像系统的各个组件需要高度集成以保 证系统的性能和稳定性。这需要采用先进的微电子制造技术和先进的封装技术来 实现。同时，需要开发高效的接口协议来实现组件之间的数据传输和控制。
4、能耗与散热：在非制冷红外焦平面热成像系统的设计和实现过程中，需 要考虑能耗和散热问题。高能耗可能会导致系统过热，影响性能和稳定性；而散 热不良可能会导致系统温度过高，引发故障。为了解决这些问题，可以采用低功 耗的组件和设计来降低能耗；同时，需要采用有效的散热设计和布局来确保系统 在正常工作温度范围内运行。
3、算法：为了提高非制冷红外热成像技术的图像质量和稳定性，需要采用 先进的信号处理和图像处理算法，如自适应阈值设定、中值滤波、多尺度变换等。
应用场景展望
随着技术的不断发展，非制冷红外热成像技术的应用领域也将越来越广泛。 以下是几个潜在的应用领域：
1、智能家居：非制冷红外热成像技术可用于智能家居中的安全监控、人体 检测、温度控制等领域，提高居住的舒适度和安全性。
引言
非制冷红外热成像技术是一种利用红外传感器捕捉热辐射并转换为可见图像 的技术。自20世纪初以来，随着科技的不断进步，非制冷红外热成像技术已经成 为军事、安全、医疗、科研等领域的重要工具。本次演示将详细介绍非制冷红外 热成像技术的发展历程、现状分析、关键技术探究及其应用场景展望。
发展历程
自20世纪50年代起，非制冷红外热成像技术开始进入实用阶段。早期的非制 冷红外热成像系统采用多元线阵列传感器，但由于其制造成本高、噪声大、灵敏 度低，限制了其应用范围。随着技术的发展，20世纪90年代中期，非制冷红外热 成像技术取得了突破性进展。新一代的传感器采用非晶硅等先进材料，提高了灵 敏度和稳定性，降低了成本，使得非制冷红外热成像技术得以广泛应用。
非制冷红外探测器应用概述综述课件
科研领域
物理研究
非制冷红外探测器在物理研究中用于研究物质的热性质、热传导、热辐射等现象，为物理学科的发展提供实验支持。
化学研究
非制冷红外探测器在化学研究中用于研究化学反应过程中的热量变化、化学键的振动等，为化学学科的发展提供实验 支持。
生物研究
非制冷红外探测器在生物研究中用于研究生物体的温度分布、代谢过程等，为生物学的发展提供实验支 持。例如，在生物学研究中，非制冷红外探测器可用于观察生物体的温度分布和代谢过程，了解生物体 的生理状态和生命活动规律。
要点三
多光谱和多模式探测
非制冷红外探测器正朝着多光谱和多 模式探测方向发展。通过同时获取不 同波段的红外辐射信息，实现对目标 的多维度检测和分析，提高探测器的 应用范围和功能。
应用拓展
医疗健康
非制冷红外探测器在医疗领域的 应用不断拓展，如红外热像仪在 无损检测、肿瘤检测、皮肤疾病 诊断等方面的应用。通过实时监 测人体温度分布，为医疗诊断和 治疗提供重要信息。
类型与分类
类型
非制冷红外探测器主要有热电堆、热 电偶、热释电、光子探测器等类型。
分类
根据工作原理和应用领域，非制冷红 外探测器可以分为近红外、中红外和 远红外探测器等类型。
02
非制冷红外探测器的应 用领域
军事领域
目标检测与识别
武器瞄准与制导
非制冷红外探测器在军事上主要用于 远距离探测和识别目标，如敌方车辆 、人员和飞机等。
特性
非制冷红外探测器具有较高的灵敏度 、响应速度和稳定性，能够在室温下 工作，不需要液氮或机械制冷。
工作原理
原理
非制冷红外探测器利用热电效应或光电效应，将 接收到的红外辐射转换为电信号。
热电效应
制冷与非制冷红外探测器区别
制冷和非制冷红外探测器区别配备制冷型探测器的红外热像仪比配备非制冷型探测器的红外热像仪具有更多优势。
然而，这类热像仪价格更昂贵。
新款的制冷型红外热像仪带有集成冷却器的成像传感器，该冷却器可将传感器温度降至低温。
通过降低传感器温度可将热感应噪声降至低于成像场景信号的噪声等级，这是十分必要的。
冷却器中的运动部件具有极其精密的机械公差，它们会随着时间的推移而磨损，而且氦气也会慢慢地渗过气体密封件。
最终，冷却器在运行了10,000-13,000小时后必须进行返修。
非制冷型红外热像仪存在以下问题：研发应用中，何时更应该使用制冷型红外热像仪？答案是：取决于用途。
如果您想掌握细微的温差，需要最佳的图像质量，或应用于快捷/高速的场合，如果您想看清极小目标的热特征或测量其温度，如果您想对电磁波谱中一个非常具体部分的热现象进行可视化，或如果您想将热像仪和其它测量设备同步使用等，制冷型红外热像仪无疑是您的理想选择。
实例对比高速这些红外图像对比了以20 mph速度旋转的轮胎的拍摄效果。
左边这张是用制冷型红外热像仪拍摄的。
您可能会觉得轮胎并未在转动，但这是制冷型红外热像仪在极其高速条件下的拍摄结果，它会“定格”轮胎的转动。
非制冷型红外热像仪的拍摄速度太慢，无法捕捉到轮胎旋转时使得轮辐显得透明的瞬间。
空间分辨率上述热图像对比了采用制冷型和非制冷型热像仪系统可实现的最佳特写放大效果。
左边的红外图像是用带4倍近焦镜头和像元间距13μm制冷型红外热像仪的组合装置拍摄的，其光斑尺寸为3.5μm。
右边的红外图像是用带1倍近焦镜头和像元间距25μm非制冷型红外热像仪的组合装置拍摄的，其光斑尺寸为25μm。
由于传感红外波长较短，制冷型红外热像仪通常具有比非制冷型红外热像仪更强的放大功能。
由于制冷型红外热像仪的灵敏度更高，因此可使用带更多光学元件或更厚元件的镜头而不降低信号噪声比，从而提升了放大功能。
灵敏度制冷型红外热像仪灵敏度改善带来的价值往往并不显而易见。