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霧霾天氣中紅外熱成像儀成像測試報告

最近兩個月,我國各地頻發霧霾天氣。據相關媒體報道,目前全國已陸續有104座城市的空氣質量達到了重度污染。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,由于嚴重霧霾導致的高速公路封閉、航班延誤甚至取消也數見不鮮。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,它對空氣質量和能見度等影響很大。

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      最近兩個月,我國各地頻發霧霾天氣。據相關媒體報道,目前全國已陸續有104座城市的空氣質量達到了重度污染。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,由于嚴重霧霾導致的高速公路封閉、航班延誤甚至取消也數見不鮮。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,如何解決霧霾所導致能見度低的問題成為當今人們所關注的重點。很快,人們發現有一種設備能夠很好的克服這種困難——紅外熱成像儀,紅外熱成像儀能夠接收物體發出來的紅外輻射,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?;谶@個優勢,紅外熱成像儀可成為一款用于霧霾天氣中監控和輔助駕駛的絕佳設備,但實際效果會是怎樣的呢?近日在霧霾天氣情況下,我們使用了紅外熱成像儀進行了一次監控效果測試,具體測試內容及結果將在下文中闡述。
      1. 測試內容:
      霧霾天紅外熱成像儀測試;
      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;

 

 

1:佘山國家森林公園天文觀測平臺衛星圖

 

 

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;

 

 

3:可見光拍攝圖片

 

 

4:上海201312月下旬AQI指數

 

 

5:測試當天上海PM2.5數據

      5. 測試儀器:
      紅外熱成像儀:上海巨哥電子紅外熱像儀MAG62,17um探測器,640×480分辨率;
      鏡頭:100mm電動調焦鏡頭;
      筆記本:聯想V460;
      其他:移動電源12V供電,??禈寵CDS-2CD864F-E;

 

巨哥電子-紅外熱成像儀MAG62

 

6:巨哥電子紅外熱成像儀MAG62

 

巨哥電子-紅外熱成像儀MAG62

 

7:巨哥電子紅外熱成像儀MAG62配備100mm電動鏡頭

      6. 測試內容:
      6.1 觀測距離600m,人高1.8m,車長4.6m,測試結果如下:
      紅外熱成像儀: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;

 

 

8 600m觀測距離

 

巨哥電子-紅外熱成像儀觀察600m處車與人

 

9:紅外熱成像儀MAG62觀察600m處車與人

      6.2 觀測距離1.2km,人高1.8m,車長4.6m,測試結果如下:
      紅外熱成像儀: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;

 

 

101.2km觀測距離

 

巨哥電子-紅外熱成像儀觀察1.2Km處車與人

 

11:紅外熱成像儀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,測試結果如下:
      紅外熱成像儀: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,不過根據車輛成像大小推斷,應該能夠辨別人形及其行動,但具體動作無法辨清,如下圖;

 

 

121.6km觀測距離

 

巨哥電子-紅外熱成像儀觀察1.6Km處車與人

 

13:紅外熱成像儀MAG62觀察1.6km處車與人

      6.4 觀測距離4km以上
      紅外熱成像儀: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處駛入的火車形狀及行動,如下圖;

 

 

1410km觀測距離

 

巨哥電子-紅外熱成像儀觀察4Km處汽車與10Km處火車

 

15:紅外熱成像儀觀察4km汽車及10km處火車

      7. 測試結果匯總

 

 

測試距離(m)

人體探測(1.8m)

車輛探測(4.6m)

1

600

清晰可見

清晰可見

2

1200

可見

清晰可見

3

1600

可見

清晰可見

4

4000

-

可見

5

10000

-

-

 

      總結
      綜上所述,采用紅外熱成像儀,可以有效的避免室外光照、氣候環境所帶來的干擾,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,紅外熱成像儀仍然能夠保證很好的監控效果,基本不受霧霾影響,這也是紅外熱成像儀相比于可見光相機的優勢之一。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電動調焦鏡頭,具有極好的監控效果和可探距離,適用于2km以內的人類活動監控和2km以外的車輛監控。因此,無論是根據紅外熱成像理論,還是從實際測試效果來看,都很好的說明了紅外熱成像儀的確是一款非常適合在霧霾等惡劣環境中使用的監控設備。

 

 

 

 

 

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