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霧霾天氣中紅外熱像儀成像測試報告

作者: 時間:2014-01-10 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
最近兩個月,我國各地頻發(fā)霧霾天氣。據(jù)相關(guān)媒體報道,目前全國已陸續(xù)有104座城市的空氣質(zhì)量達到了重度污染。霧霾天氣不僅影響人體健康,同時也給交通出行帶來了極大的影響,由于嚴重霧霾導(dǎo)致的高速公路封閉、航班延誤甚至取消也數(shù)見不鮮。霧霾的主要成分中包括PM2.5,即直徑小于等于2.5微米的顆粒物。它能長時間懸浮于空氣中,其在空氣中的含量越高,就代表空氣污染越嚴重,它對空氣質(zhì)量和能見度等影響很大。普通可見光相機的工作波長在380到780納米之間,遠遠小于2.5微米,物體反射的可見光被PM2.5所阻擋,無法到達相機端,從而導(dǎo)致了可見光相機在霧霾天氣中無法使用。因此,如何解決霧霾所導(dǎo)致能見度低的問題成為當(dāng)今人們所關(guān)注的重點。很快,人們發(fā)現(xiàn)有一種設(shè)備能夠很好的克服這種困難——紅外熱像儀,紅外熱像儀能夠接收物體發(fā)出來的紅外輻射,它的工作波長是8-14um,不會受到PM2.5的影響,并且能清晰成像。基于這個優(yōu)勢,紅外熱像儀可成為一款用于霧霾天氣中和輔助駕駛的絕佳設(shè)備,但實際效果會是怎樣的呢?近日在霧霾天氣情況下,我們使用了紅外熱像儀進行了一次效果測試,具體測試內(nèi)容及結(jié)果將在下文中闡述。

1.測試內(nèi)容:

霧霾天紅外熱像儀測試;

2.測試時間:

2013-12-26,11:00-13:00;

3.測試地點:

上海佘山國家森林公園天文觀測平臺;

圖1:佘山國家森林公園天文觀測平臺衛(wèi)星圖

圖2:佘山國家森林公園天文觀測平臺位置

4.天氣情況:

全天霧霾情況嚴重,能見度極低,室外可見距離不足100m;全天AQI平均值為264,屬重度污染,小時PM2.5濃度已大于300;屬重度污染,小時PM2.5濃度已大于300。

圖3:可見光拍攝圖片

圖4:上海2013年12月下旬AQI指數(shù)

圖5:測試當(dāng)天上海PM2.5數(shù)據(jù)

5.測試儀器:

紅外熱像儀:上海巨哥電子紅外熱像儀MAG62,17um探測器,640×480分辨率;

鏡頭:100mm電動調(diào)焦鏡頭;

筆記本:聯(lián)想V460;

其他:移動電源12V供電,海康槍機DS-2CD864F-E;

圖6:巨哥電子紅外熱像儀MAG62

圖7:巨哥電子紅外熱像儀MAG62配備100mm電動鏡頭

圖7:巨哥電子紅外熱像儀MAG62配備100mm電動鏡頭

6.測試內(nèi)容:

6.1觀測距離600m,人高1.8m,車長4.6m,測試結(jié)果如下:

可見光相機:不可見;

紅外熱像儀:可清晰看到人形及車的大小,并能觀察到人揮動手臂等動作,如下圖;

圖8:600m觀測距離

圖9:紅外熱像儀MAG62觀察600m處車與人

6.2觀測距離1.2km,人高1.8m,車長4.6m,測試結(jié)果如下:

可見光相機:不可見;

紅外熱像儀:可清晰辨別車輛形狀及行動,同時也可辨別人形及其行動,但舉手揮動較難識別,如下圖;

圖10:1.2km觀測距離

圖11:紅外熱像儀MAG62觀察1.2km處的車與人

6.3觀測距離1.6km,人高1.8m,車長4.6m,測試結(jié)果如下:

可見光相機:不可見;

紅外熱像儀:可清晰辨別車輛形狀及行動,但對于1.8m高的人,由于受樹木遮擋,無法找到合適的角度和視場進行觀測,不過根據(jù)車輛成像大小推斷,應(yīng)該能夠辨別人形及其行動,但具體動作無法辨清,如下圖;

圖12:水平1.6km觀測距離

圖13:紅外熱像儀MAG62觀察1.6km處車與人

6.4觀測距離4km以上

可見光相機:不可見;

紅外熱像儀:可清晰辨別4km處車輛形狀及行動,但無法辨別人形,同時可觀察到13km處駛?cè)氲幕疖囆螤罴靶袆?,如下圖;

圖14:水平10km觀測距離

圖15:紅外熱像儀觀察4km汽車及10km處火車

7.測試結(jié)果匯總

表1:測試結(jié)果

表1:測試結(jié)果

8.總結(jié)

綜上所述,采用紅外熱像儀,可以有效的避免室外光照、氣候環(huán)境所帶來的干擾,尤其是在霧霾天可見光相機可視范圍嚴重受影響的情況下,紅外熱像儀仍然能夠保證很好的效果,基本不受霧霾影響,這也是紅外熱像儀相比于可見光相機的優(yōu)勢之一。從鏡頭的配備上來看,采用上海巨哥電子MAG62紅外熱像儀,配備100mm電動調(diào)焦鏡頭,具有極好的監(jiān)控效果和可探距離,適用于2km以內(nèi)的人類活動監(jiān)控和2km以外的車輛監(jiān)控。因此,無論是根據(jù)紅外熱成像理論,還是從實際測試效果來看,都很好的說明了紅外熱像儀的確是一款非常適合在霧霾等惡劣環(huán)境中使用的監(jiān)控設(shè)備。

紅外熱像儀相關(guān)文章:紅外熱像儀原理


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