紅外攝像機(jī)與可見光攝像機(jī)的成像原理及應(yīng)用區(qū)別

時(shí)間：2025-02-19  15:28:43  來源: 深圳市軒展科技有限公司  瀏覽數(shù): 7

紅外攝像機(jī)與可見光攝像機(jī)無疑是兩種極具代表性的設(shè)備，它們各自獨(dú)特的成像原理賦予了它們不同的應(yīng)用場(chǎng)景和功能優(yōu)勢(shì)。

定義

1、紅外攝像機(jī)

是一種利用紅外線進(jìn)行拍攝的監(jiān)控設(shè)備。它利用特殊的紅外感光材料，將物體發(fā)出的紅外能量轉(zhuǎn)化為可見圖像。紅外線是位于可見光之外的一種不可見光，人類無法直接感知，但物體在發(fā)出或反射紅外能量時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱輻射，紅外攝像機(jī)就是捕捉這些熱輻射并將其轉(zhuǎn)化為可見圖像的設(shè)備。

2、可見光攝像機(jī)

是一種利用可見光波段的電磁波來捕捉和記錄圖像的設(shè)備。它通過鏡頭接收來自被攝物體的可見光，然后將這些光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過處理后生成可視化的圖像。可見光攝像機(jī)能夠捕捉到人眼可以直接感知的色彩和細(xì)節(jié)，可見光攝像機(jī)其成像效果依賴于可見光，需要充足的光照條件才能捕捉到清晰的圖像。

主要區(qū)別

1、光線感知范圍

紅外攝像機(jī)：則可以捕捉到紅外光范圍內(nèi)的圖像，即波長(zhǎng)比紅光長(zhǎng)的光線。因此，紅外攝像機(jī)能夠在全黑環(huán)境或低照度條件下正常工作。

可見光攝像機(jī)：主要是捕捉可見光范圍內(nèi)的圖像，即波長(zhǎng)在380nm~780nm之間的光線，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，有些可見光攝像機(jī)在紅外波段仍然能捕捉到清晰的圖像，如，SONY FCB-EV9520L可見光攝像機(jī)，由于使用了高感光度和低照度性能的 STARVIS2 CMOS傳感器，其在近紅外至紅外波段的黑暗環(huán)境中也能捕捉到不丟失關(guān)鍵信息的圖像。

也曾因此，SONY FCB-EV9520L被眾多領(lǐng)域成為可見光中的“黑光攝像機(jī)”。

2、成像原理

紅外攝像機(jī)：利用紅外燈發(fā)出紅外線照射物體，紅外線漫反射后被攝像頭接收，形成視頻圖像?；蛘呃萌魏挝镔|(zhì)在絕對(duì)零度（-273℃）以上都有紅外線輻射的原理，直接捕捉物體發(fā)出的紅外輻射并轉(zhuǎn)化為可見圖像。通常情況下，紅外攝像機(jī)的分辨率較低，無法提供與可見光攝像機(jī)相同的圖像細(xì)節(jié)。

可見光攝像機(jī)：通過光學(xué)系統(tǒng)聚焦光線到圖像傳感器上，圖像傳感器將光線的亮度、色彩等信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，再經(jīng)過信號(hào)處理電路放大、濾波、數(shù)字化等處理，最終輸出為可視的圖像?？梢姽鈹z像機(jī)能夠捕捉物體的真實(shí)色彩和細(xì)節(jié)，提供高分辨率的圖像。

3、圖像特征

紅外攝像機(jī)：圖像通常以灰度或偽彩色表示物體的熱量分布，不同溫度的區(qū)域會(huì)以不同的顏色或亮度顯示。

可見光攝像機(jī)：圖像色彩豐富，能夠準(zhǔn)確捕捉和呈現(xiàn)物體的顏色、形狀和細(xì)節(jié)。

4、穿透能力

紅外攝像機(jī)：紅外光能夠穿透某些障礙物，如煙霧、濃霧和霾等，因此在這些特殊環(huán)境下，紅外攝像機(jī)更有優(yōu)勢(shì)。

可見光攝像機(jī)：盡管現(xiàn)在市面上大部分可見光攝像機(jī)都具有電子透霧功能，但是在面對(duì)煙霧、灰塵、霧霾等障礙物時(shí)，可能會(huì)受到阻礙，影響成像質(zhì)量。

5、應(yīng)用領(lǐng)域

紅外攝像機(jī)：廣泛應(yīng)用于安全監(jiān)控、野生動(dòng)物研究、無人駕駛、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。例如，在銀行、倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所的監(jiān)控系統(tǒng)中，紅外攝像機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到人員的入侵或者物品的移動(dòng)；在野生動(dòng)物研究領(lǐng)域，紅外攝像機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)物的活動(dòng)和行動(dòng)軌跡；在醫(yī)療領(lǐng)域，紅外攝像機(jī)可以輔助醫(yī)生對(duì)腫瘤等疾病進(jìn)行早期發(fā)現(xiàn)和診斷。

可見光攝像機(jī)：主要應(yīng)用于日常生活中的攝影和錄像，以及工業(yè)領(lǐng)域，例如無人機(jī)航拍與巡檢、智慧醫(yī)療、工業(yè)檢測(cè)、視頻會(huì)議、機(jī)器人、電影制作等。在公共安全領(lǐng)域，可見光攝像機(jī)也被廣泛應(yīng)用于銀行、商場(chǎng)、學(xué)校等公共場(chǎng)所的監(jiān)控系統(tǒng)中。

6、成本

紅外攝像機(jī)：通常成本較高，但具有獨(dú)特的夜視能力和溫度檢測(cè)功能，適用于對(duì)光線條件不敏感或需要非接觸式溫度測(cè)量的場(chǎng)合。

可見光攝像機(jī)：成本相對(duì)較低，適用于大多數(shù)視覺領(lǐng)域。

所以，在某些近紅外波段的黑暗場(chǎng)景中，由于高感光度和低光性能的提升，可見光攝像機(jī)也常被選用。這主要得益于近年來攝像技術(shù)的快速發(fā)展，使得可見光攝像機(jī)在暗光環(huán)境下的表現(xiàn)得到了顯著提升。

總結(jié)

綜上所述，隨著科技的飛速發(fā)展，可見光攝像機(jī)在高感光度與低光性能上的顯著提升，極大地拓寬了其應(yīng)用范圍。

可見光攝像機(jī)不僅能夠在充足光照條件下提供高質(zhì)量、色彩豐富的圖像，而且在低光照環(huán)境下也能通過先進(jìn)的圖像處理技術(shù)和高靈敏度的傳感器，捕捉到清晰、細(xì)膩的影像。這種技術(shù)上的進(jìn)步，使得可見光攝像機(jī)的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。