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短波红外相机1550nm波段应用领域

短波红外相机的一些无独有偶的特性让它在现代工业范畴具有格外的价值,将短波红外与长波红外交融,以最大化停止目的检测和辨认。下面来讨论一下短波红外应用在军事、海事、保安以及消防系统范畴的应用。

 

多光谱应用

不同于传统的单一宽波段成像技术,多光谱、超光谱成像将成像技术和光谱丈量技术相分离,获取的信息不只包括二维空间信息,还包含随波长散布的光谱信息,构成“数据立方”现代潜艇的光电桅杆需求多光谱的成像与检测,是一项十分重要,而且还未在近红外光谱段成像中运用。中长波探测器无法看到海上目的的重要特征,短波红外能够在此提供辅助。

港口及疆土平安防御 -日出时海岸边可见光、热像仪、短波红外成像比照

 

在视觉加强以及恶劣天气低能见度条件下,短波红外是热像仪的有益补充。热像仪能很好的检测出冷背景下暖和的目的,但是短波红外能很好的辨认出该目的是什么,例如(船舶、车辆、人员)。

 

由于处在热穿插点上,海岸与海水的细节在热成像中都丧失了。短波红外能对反射光成像而不是依赖温度差,海岸线图像脱颖而出,同时由于短波红外的透雾才能,相比可见光相机能捕获更多细节。

 

夜视系统的开展来源于第二次世界大战,如今曾经成为现代战争的中心部件之一。在夜晚条件能够看见的才能,让具有此项技术的武装力气具有极大的优势。这些夜视系统依赖于十分低亮度的夜晚的星光和大气层的辉光以协助成像。

 

短波红外武装运输车加强夜视系统

 

当空中武装运输车(卡车、坦克、装甲人员运输车、多用处运输车)需求在全黑的夜晚执行任务时,能够运用短波红外照明的加强夜视系统,在敌方范围驾驶。与中长波红外不同的是,短波红外相机能够穿透挡风玻璃,因而能够装在驾驶间。短波红外相机同样能够被整合加固外壳。

 

透过雾霾、尘、烟海上侦查应用

 

短波红外还有一项优点是,它所成的像与人眼所看到的十分相似。这一点,加强了辨认才能,减少了潜在的友军误伤。另外一点,装有近红外导航灯的运输车辆,能够让其他运输车辆容易跟随。现代潜艇的光电桅杆需求多光谱的成像与检测。而一项十分重要还未运用的是在近红外光谱段的成像。例如,可见光成像通常无法透过雾霾、尘、烟察看,但是近红外却很容易成像。这种状况下,短波红外相机有着更好的成像。短波红外相机利于火箭的跟踪成像。可见光远间隔成像有着大气层畸变以及易受雾霾影响的缺陷。对短波红外相机与热成像相机来说,热气的察看十分分明。

 

反射光成像海上侦查应用

 

短波红外一项重要的差别是,它应用反射光成像,而不是热成像。短波红外这个名字,常常会把人带进误区,让人觉得跟中长波红外相似,反响的是物体温度的差别性。因而,中长波探测器无法看到海上目的的重要特征,比方说舰船的名字、编号、船的特征等。

 

疆土防御、边境线监察偷渡人员应用

 

随着,美国持续增加它的边境通道、机场及其他进入通道,生物与边境巡天照相时机扮演一个重要的角色。指纹与其他直接接触手腕会成为人员辨认的最终手腕。如今指纹辨认的有效性限制于数据库,在于采集指纹库。结果,大多数身份认证由报关员停止面部辨认和照片比对。短波红外成像能够在此辅助。

 

由于全球的反恐战争越来越成为美军的焦点,随之而来的是情报搜集工作越来越重要。但是过去侦查实践上更多的在战略层次,而如今则是在战术层次,这需求更高的时间和性能请求,比方辨认出一个感兴味区域内的一个人。很多种办法被提出并付诸施行,但是在最近几年,短波红外技术的特殊性能让它成为在海陆空范畴的“新一代”技术。

激光映照系统引导应用

 

1550nm的半导体激光器,作为一种性能优越的光源,早在20世纪80年代开端就曾经被普遍应用于光纤通讯范畴,随后又被应用于光纤传感系统,在21世纪初开端被逐步应用于激光雷达。往常,三千米光电作为国内抢先的激光照明处理计划厂家率先将1550nm激光器应用于安防范畴夜视照明系统。

 

在军事范畴,大局部运用的是特种作战人员或者飞行员运用激光映照引导得到。更多的,这些映照系统用的激光都在1550nm的对人眼平安的短波红外波段。在这里,短波红外传感器有着普遍的用处。小、牢靠又快的传感器能满足制导系统的需求。

 

运用GPS晓得系统的武器是十分准确的,现代战争请求将伤害控制在最小范围内。因而,战地指挥官寻求一种更高精度的武器。如下图表所显现的,随着精度的进步,弹头的体积和爆炸伤害需求直线降落。这些武器上的GPS制导系统,能够在一个空中短波红外激光指示器及制导系统的配合下取得更高的精度。对没有配备短波红外成像系统的对方是完整荫蔽的,一个良好光线的短波红外激光能够在远间隔制导一个足球大小的目的。

 

制导系统精度的提升不只仅减少附带损伤,同样加强了班的整个才能。在地基短波红外激光和相机系统的协助下,班组能够巡查更少的区域。这使得班组的活动更为灵敏和有效。

 

激光器用于现代战场上,许多应用于探测目的间隔以及引导其他武器系统停止攻击。常见的战场激光器工作在850纳米,1060纳米,约1500纳米。前两个激光类型目前的夜视镜能够发现。1550 nm激光,一个现代的人眼平安波长设备,用当前夜视技术是不可见的。1550 nm波长范围内的短波红外(短波)地域,因而被以为是荫蔽的,看不见的反对权力。但1550 nm的激光映照在短波红外摄像机里是可见的。对敌人荫蔽,但对配备短波红外成像设备的*是可见的,这种激光器在战场上越来越重要。采用1060nm激光映照的坦克在短波红外下的成像最重要的是短波红外相机可以看到一切上述3种瞄准、探测激光束,随着军方逐渐过渡到1550nm的荫蔽照明,短波红外成像越来越重要。

 

许多传统用激光系统能够见到可见光或红外成像中心十字。在战场上,部署的系统由于磨损,精度难以保证。InGaAs短波红外摄像机能够看到针对激光冲击的目的,确保精确的定位。在雨,雾和雾等诸多不利条件下,短波红外成像照旧持续、无中缀。

 

短波红外在森林消防范畴的应用

 

很多物质在短波红外波段上具有特定的发射率和吸收特性,比方雪、冰、多种岩石及人造物质等。在影像剖析过程中,我们正是应用这些特性,才得以将这些物质辨认出来。短波红外以至还可以穿透一些烟雾,将着火点辨认出来。无论是森林火灾、丛林火还是山火,一旦失去控制都会给当地居民和自然资源形成消灭性的打击,因而,快速有效的火灾探测关于维护根底设备及确保居民平安至关重要。火灾看似容易发现,但常常会有视觉障碍。

 

譬如烟雾会障碍消防员在空中或空中的视野。左图中,很容易看出烟雾来源,却很难判别沿着围栏线的空中火情。右图中,应用短波红外透过烟雾,突出热区,就能让消防员知晓需求留意的区域。

 

总之,随着短波红外技术的开展日趋成熟,以1550nm为主导的短波监控系统势必走向各行各业。并将应用其本身的透烟、透雨、透雾、透霾,无红暴,荫蔽性极高等特性,成为将来军事、安防、消防、安保范畴的新宠。

 

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