防疫用熱像儀選購指南 | BE-5302 紅外顯像測溫儀 | 紅外線熱像儀的專業製造商 | - 藍眼科技集團

如何挑選合適的防疫用熱像儀?


為了協助您選購合適的防疫快篩用紅外線熱成像測溫儀,我們分別從使用性、方便性、性能指標、準確度、壽命等多方面分析。


操作與架設是否容易簡單?

目前市場上主要有二種類型的熱像儀,第一種是需要電腦的網路型紅外顯像攝影機,例如本公司的 BE-5301 ,將熱顯像畫面透過網路傳送至後端電腦,利用電腦運算與分析進行溫度標記與超溫告警,優點是設備功能單一、彈性大、可以多點佈署後中央統一管理,缺點是需要電腦增加成本、架設複雜、使用與設定需要專人指導或教育訓練,一般人難以在短時間內開始使用。

第二種是可以脫離電腦工作的紅外顯像測溫儀,紅外顯像測溫儀本身具備 LCD 顯示螢幕,可直接在儀器螢幕上看到熱顯像資訊。紅外顯像測溫儀內建可充電高容量鋰電池鋰電池,不需要現場有電源,可長時間工作。紅外顯像測溫儀背板有控制按鍵,不需要透過其他輸入裝置,即可透過按鍵完成設定與操作。紅外顯像測溫儀不用連接電腦也可單機使用獨立運作,例如本公司的 BE-5302 ,將溫度標記與超溫告警都完成在單一設備內運算,優點是架設快速與使用簡單,一般人幾乎不需要教育訓練都可以開始上線操作。

我們建議您選擇可獨立運作、內建螢幕顯示的紅外顯像測溫儀,才能做到架設簡單輕鬆,操作容易上手,幾乎每個人都會使用。


超過溫度,自動告警

從功能角度來說,紅外熱成像儀分為測溫型和非測溫型兩種。測溫型能直接從熱圖像中讀取被測物體表面的任意點溫度參數,而非測溫型只能觀測被測物體表面的熱輻射差異,這兩種分類中,測溫型主要作為無損監測儀器使用,非測溫型主要作為觀測工具使用,兩者的有效距離是不一樣的。

但就算是測溫型熱像儀,也並非所有都能超溫告警,大部分只是呈現熱成像圖像,或是標示點溫度。超溫告警主要目的是告知工作人員,目前的受測者溫度已超過設定溫度,應該分流進行進一步複檢測。超溫告警的方式有警報聲響、畫面警示與閃燈等三種主要方式。警報聲響主要是提醒沒有緊盯熱成像畫面或是距離較遠的工作人員注意採取行動。畫面警示主要是標示哪一位受測者溫度超標,並且記錄下留存證據。閃燈主要是提醒受測者,看到閃燈時向複檢區域移動,接受醫療用耳溫槍或額溫槍量測。

我們建議您購買前一定要詢問清楚,是否有超溫告警功能,警報聲響、畫面警示加上閃燈才是最完美的組成,也最能為您省力。


自訂警報與錄製廣播聲音

實際應用於防疫快篩分流時,超溫告警聲音非常重要,如果能自行錄製根據單位需求與情境的引導話術聲音進行廣播,可大大節省現場工作人員指揮引導與暴露在近距離接觸的風險中。然市面上大部分紅外熱成像儀只是嗶嗶叫,只有提醒無法引導受測者。

我們建議您購買前一定要詢問清楚,是否能自訂警報聲響或錄製廣播聲音。


自動校準

為了獲得較為精準溫度值,紅外顯像測溫儀必須內建自我校準功能,當讀數快速跳動時自動啟用校準,待校準完成讀數穩定後再做測量,才能獲得較精準數據。

我們建議您購買前一定要詢問清楚,是否有自動校準功能,注意是自動校準而非手動校準。


溫度補償

因環境因素,實際溫度與量測溫度有差異時,紅外顯像測溫儀一定要有溫度補償功能。

我們建議您購買前一定要詢問清楚,是否有溫度補償功能。


溫度穩定性

紅外線熱像儀的核心元件為紅外線探測器(又稱感測器、感溫元件、感溫晶片),目前市場上主要有兩種探測器,即美系的氧化釩晶體和法系的多晶體矽探測器。氧化釩探測器主要的優勢是測溫視域 MFOV(Measurement Field of View)為 1,溫度測量是精確到 1 個像素點。多晶體矽 (Amorphous Silicon) 感測器的 MFOV 為 9,即每點的溫度是基於 3 x 3 = 9 個像素點平均而獲得。法系的多晶矽和美系的氧化釩在準確度表現上與價格上有差異,氧化釩探測器的溫度穩定性好、壽命長,溫度飄移小。

我們建議您選擇美系的氧化釩探測器製成的熱像儀,雖然價格上貴一些,但量測準確度與溫度穩定性上表現較佳,使用壽命也較長。


測溫範圍 (Temperature Range)

紅外顯像測溫儀不論是人體的還是工業的原理都是一樣的。主要區別在於信號的數據處理過程和在一定距離下的溫度標定過程。溫度標定是所有紅外顯像測溫儀精度的檢測過程。人體測溫儀在普通的測溫儀基礎上做了更符合人體溫度的範圍,如 30-45 度這個溫度範圍。在標定過程中也只對這一段溫度進行更細緻的校準。普通工業測溫儀只是溫度範圍更廣,測量距離更遠,一般以測量高溫比較多。

根據被測物體的溫度範圍確定測溫範圍,來選擇合適溫度段的紅外線熱像儀。目前市場上的紅外線熱像儀大多會分成幾個溫度段,比如 -40~120℃、0~500℃,並不是溫度檔跨度越大越好,溫度段跨度小的測溫相對會更準確,像是溫度段 30~45℃ 一定會比溫度段 -40~120℃ 的紅外線熱像儀溫度精準許多,這也是一般人拿工業上使用紅外線熱像儀拿來量測人體溫度時,發現溫度浮動厲害,無法精準測量出準確溫度的原因。測量人體溫度一定要使用溫度段 30~45℃ 的紅外線熱像儀,才會得出較為精準的溫度值。

如果您是要用來測量人體表面溫度,我們建議您務必選擇測溫範圍在 30~45℃ 溫度段的熱像儀,工業用大範圍的熱像儀誤差極大。


紅外線熱顯像與可見光

目前市場上有單鏡頭與雙鏡頭二種熱成像儀,雙鏡頭是指熱成像儀內建紅外線熱顯像與可見光二顆鏡頭,也分別有相對應的感溫元件與感光元件。如果紅外線熱顯像圖像和可見光圖像組合顯示就減少了大量工作,可根據可見光圖片來判斷紅外線圖片中未知的熱點,同時超溫告警自動生成,大大減少操作與確認時間。就成本來說,雙鏡頭熱成像儀一定比單鏡頭的製作成本高上許多。

我們建議您選擇有可見光鏡頭與紅外線熱顯像鏡頭組成的雙鏡頭熱像儀。


紅外線解析度 (IR Resolution)

對於同樣的檢測目標來說,像素越高,可在距離更遠的條件下進行檢測,實現疫情防控一線的安全需求。相同的測試條件下,像素越高,視場越寬,可同時容納的檢測人數越多,相同的時間內,通過的目標人員越多,越能降低交叉感染的風險。

紅外線熱像儀的等級與紅外線解析度 (IR Resolution) 有著絕對的關係,紅外線解析度越高的熱像儀相對等級越高,售價也會是更高。一般常見的解析度有 80x60、160x120、320x240、640x480、1024x768 像素等。解析度 (Resolution) 代表的意義是溫度資訊的多寡,例如:目前主流的 160 x 120 = 19,200,這代表的是一張熱像儀圖片所涵蓋著 19,200 個溫度點資訊,可以想像如果使用熱電耦來進行量測,一次貼上 4,800 個有多麼不容易。

首先,我們要先確定購買紅外線熱像儀的像素級別,大多紅外線熱像儀的級別和像素有關,像素高代表溫度點資訊多。紅外線熱像儀中相對高階的產品像素為 1024x768 (786,432 像素) 與 640 x 480 (307,200 像素),此高階紅外線熱像儀拍攝的紅外線圖片清晰細膩,在 12 米處測量的最小尺寸是 0.5 x 0.5cm 以下;中階紅外熱像儀的像素為 320 x 240 = 76,800,在 12 米處測量的最小尺寸是 1 x 1cm,目前主流的紅外線熱像儀像素為 160 x 120 = 19,200,在 12 米處測量的最小尺寸是 2 x 2cm;低階紅外線熱像儀的像素為 80 x 60 = 4,800,在 12 米處測量的最小尺寸是 4 x 4cm,像素越高所能拍攝目標的最小單位尺寸越小,影像也愈細緻。

解析度還有另外一個代表的意義是:解析度越高所能夠拍攝目標最小的尺寸越小、因此可拍攝的範圍也越大,如果要針對多人並排行進實施人體溫度即時同步偵測,高階熱像儀產品,或中階紅外線解析度達 320 x 240 像素以上的紅外線熱像儀較容易達成。實際應用仍需要視現場人流動線規劃設計而定。

我們建議您以紅外線解析度為 160 x 120 像素的紅外線熱像儀作為選擇基準,這也是目前市場上主流與 C/P 值最高的熱成像儀。


熱靈敏度 (NETD)

熱靈敏度 (Thermal Sensitivity) 亦稱之為噪聲等效溫差 (Noise-equivalent temperature, NETD) 是用來說明紅外線感測器的訊號雜訊比,通常單位是 mK,數值越低,代表感測器越靈敏,影像畫面越少雜訊。Kelvin (K) 凱氏溫度是絕對溫度計量單位,0 K 代表絕對零度,是溫度 -273.15 攝氏度。

噪聲等效溫差是衡量紅外探測器系統性能的重要指標之一,它與總體大氣透過率、探測器性能參數等因素有關。噪聲等效溫差 (NETD) 和最小可分辨溫差 (MRTD) 是紅外熱成像技術獨有、且對系統性能有極大影響力的重要評價指標。理論上說, NETD 和 MRTD 都是越小越好。NETD 是代表紅外成像系統受客觀信噪比限制的溫度解析度的一種量度。MRTD 是綜合描述在噪聲中成像時,紅外成像系統對目標的空間及溫度的分辨能力。簡單說,只要 NETD 和 MRTD 值能做得越小,熱成像系統對溫差敏感度越高,在實際成像時,哪怕兩個以上物體靠得近,溫度之間溫差小,熱成像也能在顯示圖像上清晰將他們分辨出來,將真實場景反應出來,這也就是紅外熱成像的高成像效果,反之數值越高成像效果越差,甚至可能出現肉眼只看到圖像裡黑黑一團。

假設長波非製冷紅外熱像儀的最高熱靈敏度為 50mk@30℃ ,被測物的表面溫度為 30℃時,當發生 50mk (0.05℃) 的溫度變化,紅外熱像儀的探測器就可以感應到。

我們建議您選購熱靈敏度 (NETD) 相對較低的紅外線熱像儀,因數值越低,代表感測器越靈敏,影像畫面越少雜訊。


視野 (Field of View)

透過每個不同鏡頭、不同角度所能見範圍,一般來說會有兩個參數 (H - 水平、V - 垂直) ,例如:42° x 32°,我們可以經由角度換算出拍攝或偵測範圍。 舉例來說,如果視野 42° x 32°,於 1 米距離的可見範圍是 H - 0.77m、V - 0.58m。受測物如果大於此規格,除了拍攝距離拉遠以外就是要更換廣角鏡頭,以滿足拍攝要求。

我們建議您根據受測區域範圍選購合適視野的紅外線熱像儀。


瞬時視野 (IFOV)

瞬時視野又稱瞬時視角、瞬時視場角,英文是 Instantaneous Field of View (IFOV),是指傳感器內單個探測元件的受光角度或觀測視野,在單位測試距離下,紅外熱像儀每個像素能夠檢測到最小目標(面積),IFOV 以毫弧度 mRad 為單位。IFOV 是一個主要由像素和所選鏡頭角度所決定的綜合性參數,是熱像儀處理空間細節能力的技術指標。

紅外熱像儀的 IFOV 值越小越好。單位距離相同時,IFOV 越小,最小可分辨單元越小,單個像素所能檢測的面積越小,單位面積上由更多的像素組成,圖像空間分辨率越高。圖像呈現的細節越多,成像越清晰。IFOV 取決於傳感器光學系統和探測器的大小。

根據 IFOV 與被測目標尺寸,可估算熱像儀能測多遠。公式是 [ 檢測距離 = 被測目標÷IFOV ],所以 IFOV 越小,可以測的越遠。例如: 被測目標尺寸為 5mm,若使用測量的熱像儀其 IFOV 為 6 mRad,則最遠的檢測距離為 50÷6 = 0.83 m。

根據 IFOV 與被測目標尺寸,亦可估算熱像儀能測多小的目標。公式是 [ 最小檢測目標尺寸 = IFOV X 最短聚焦距離 ]。所以 IFOV 越小,最短聚焦距離越小,則可檢測到越小的目標。

我們建議您選購瞬時視野 (IFOV) 相對較小的紅外線熱像儀。

BE-5302 紅外顯像測溫儀的人流管制與動線規劃

紅外顯像測溫儀人流管制與動線規劃

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