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我国学者研发新技术 红外图像更清晰
2019/4/15 9:55:00   中国安防行业网      关键字:新技术,红外图像,更清晰      浏览量:
近期,中国科学技术大学教授史保森、副教授周志远等学者研究出一种新技术,可显著"点亮"被红外线照射物体的轮廓,使其图像"显形"更清晰,具有重要的潜在应用价值。

  新华社合肥4月14日电,近期,中国科学技术大学教授史保森、副教授周志远等学者研究出一种新技术,可显著“点亮”被红外线照射物体的轮廓,使其图像“显形”更清晰,具有重要的潜在应用价值。国际权威学术期刊《应用物理评论》日前发表了该成果。

  利用红外线可实现夜视、遥感等强大功能,但红外线图像探测器普遍存在灵敏度差、效率低、价格贵等缺点。

  为解决传统红外线图像探测器的缺点,人们通常通过频率转换的方法,将红外图像信息转换到可见光波段,再使用性能强、价格低的可见光探测器进行图像采集。史保森、周志远等学者长期从事图像的非线性频率变换相关研究,近期他们在频率上转换成像探测的过程中引入"涡旋光"替代传统的高斯泵浦光,借助一种非线性晶体作为频率变换介质,成功实现了物体的红外图像到可见波段的转移探测,同时获得了"轮廓增强"效果。相比传统红外图像的模糊混沌,新技术拍摄的红外图像轮廓更加清晰,易于特征识别,还具有最大2.1倍的视野调节范围。

  "万物都会向外发射红外线,这项技术增强了红外图像的特征识别,当技术指标和性能进一步成熟后,将具备在黑夜里拍摄并辨识出动物、植物、飞机等物体的能力。"周志远说。

  据了解,这项新技术相比传统红外探测器还具有成本低廉的优点,在生物成像、模式识别以及红外遥感等领域具有重要的潜在应用价值。

    技术延伸

  什么是红外线?

  红外线(Infrared)是波长介于微波与可见光之间的电磁波,波长在1mm到760纳米(nm)之间,比红光长的非可见光。

  高于绝对零度(-273.15℃)的物质都可以产生红外线。现代物理学称之为热射线。医用红外线可分为两类:近红外线与远红外线。含热能,太阳的热量主要通过红外线传到地球。

  与红外技术相关的安防产品

  1.红外线探测器

  红外探测器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件,这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷,检测处理后产生报警。

  2.红外热像仪

  红外热像仪行业是一个发展前景非常广阔的新兴高科技产业,也是红外应用产品中市场份额最大的一块,在军民两个领域都有广泛的应用。红外热像仪在现代战争条件下的卫星、导弹、飞机等军事武器上获得了广泛的应用。同时,随着非制冷红外热成像技术的生产成本大幅度降低,该产品的应用已延伸到了电力、消防、工业、医疗、安防等国民经济各个部门。

  过去国内市场一直由FLIR、FLUKE等国外知名企业占领。不过最近10年来,这个领域发生了可喜的变化,国内红外热像仪企业在产品技术、性能和质量等方面的改进,市场份额逐步扩大,涌现出了大立科技、昆明北方红外、武汉高德、飒特红外等知名企业,经过这几年的发展,已经积累相当的技术力量。

  目前国产产品在性能上已经和进口产品接近,但进口产品的价格高出国内产品50%以上。随着红外热像仪在消防、电力、建筑等行业的扩张,国际民用红外热像仪行业迎来了市场需求的快速增长期。2004年全球民用红外热像仪及系统产量约为5万台,而2006年,仅FILR公司就取得了宝马汽车公司为其新款7系列轿车配备的红外热像仪订单,并获得了美国政府35万台的出口许可申请。2006年全球民用红外热像仪的销售额为16.3亿美元,同比增长17.35%。

  据美国著名高科技行业咨询公司MaxtechInternational的预测,未来5年全球民用红外热像仪市场需求年均增长率将达到15%,到2012年,全球民用红外热像仪的市场需求将达到38.12亿美元。由于国内经济高速发展,中国红外热像仪市场的年均增长率可以达到20%,预计2011年中国民用红外热像仪市场的需求量可以达到9.95亿元。以美国为例,2000年,美国红外成像与红外测温系统的市场销售总额为18.2亿美元,比1999年增长了3%,预计到2008年,总的市场销售额将达到28.2亿美元,年综合增长率达到6.5%。

  “我国红外热像仪市场还处于起步阶段,未来发展空间巨大。”中国光学学会常务理事兼秘书长倪国强先生在中国光电产业高层论坛上表示:在发达国家的军用领域,红外热像仪已得到非常广泛的配置,例如海湾战争中平均每个美国士兵配备1.7具红外热像仪。与发达国家相比,目前我国军队中红外热像仪的应用相对较少,其市场远景需求量相当巨大。随着高性能多色红外焦平面以及智能灵巧型片上图像处理技术的发展,预计这一比例还将继续走高。

  3.红外摄像机

  随着北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等国内大型活动的增加,对安全的要求越来越严格,越来越多的场所需要24小时持续监控。红外线在夜间监视的应用更加突出,不仅金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用,而且也在一般监控系统中也被广泛采用,甚至居民小区监控工程也应用了红外线摄像机。带动了红外摄像市场持续升温。

  根据2006年的一份调查报告,相比红外热像仪,红外摄像机的技术门槛不高,目前大部分国内市场被国内品牌占据,外国品牌只占据了一部分高端市场。从国内红外摄像机分布来看,深圳最多,占总数的64%,与东莞、浙江形成了我国的三大产业基地。

  我国的红外摄像企业以生产、贸易为主,能够自主创新的不多。未来提高自主研发能力将是发展的主要方向,只有这样才能向全球扩张、赚取更高的利润。

  4.红外线报警器

  红外报警器分主动式和被动式两种。主动式红外线报警器,是报警器主动发出红外线,红外线碰到障碍物,就会反弹回来,被报警器的探头接收。如果探头监测到,红外线是静止不动的,也就是不断发出红线线又不断反弹的,那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候,探头就会检测到有异常,就会报警。

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