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(guān)注的重點。很快，人們發(fā)現(xiàn)有一種設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?；谶@個優(yōu)勢，紅外熱像儀可成為一款用于霧霾天氣中監(jiān)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，我們使用了紅外熱像儀進行了一次監(jiān)控效果測試，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，?？禈寵CDS-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
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12：1.6km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14：10km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
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|
測試距離（m） |
人體探測（1.8m） |
車輛探測（4.6m） |
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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(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監(jiān)控效果,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)控設備。
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