熱顯像攝影機(Thermal Camera)於FJUCam2/VCam之應用與考慮

熱顯像攝影機是遠紅外線(Far Infrared Camera, FIRCam)的一種，與近紅外線(Near Infrared Camera, NIRCam)不同的地方，在於紅外線的波長較長因此又稱之為LWIR(Long Wavelength IR)，其優點是不需要主動式的投射紅外光即可取得影像，因此在完全無光源的環境依然可以取得影像，因為如人體之類的發熱物體會發出LWIR的微弱能量，透過FIRCam的特殊感測器吸收後轉換為影像。

熱顯像攝影機在軍事、醫學上都有大量的應用，近來也逐漸應用於視訊監控上。其優點除了在無光源環境可以取得影像外，對於起霧等環境也有優良的取像能力。但由於其價格昂貴，普及性仍不高。此外，以Thermal Image來進行Video Analytics分析時，由於其雜訊較高，雜訊性質與一般可見光影像不同，而且影像解析度低，因此在分析上迥異於一般方法。

目前本實驗室ISLab還沒有熱顯像攝影機，但已經在進行評估，目前以美國的FLIR與日本的NEC-AVIO兩者為主要的評估對象。兩家公司都是以測溫為應用，已發展出非常多的產品，近年來也開始有視訊監控用的攝影機。另外在2010年1月IP Camera大廠AXIS也開始推出低價位的熱顯像監控攝影機，型號為Q-1910（室內型）與Q-1910-E（室外型）價位在美金3000～3500之間。

ISLab發展熱顯像技術分為兩個方面：一個是進行影像分析以進行學術研究；另外一個方向則是要使FJUCam2/VCam結合熱顯像感測器，以自行研發熱顯像攝影機進行有興趣的研究用途。因此AXIS的熱顯像攝影機雖然價格較為低廉，但是並不適用於FJUCam2/VCam。其原因在於Q1910的體積太大，而FJUCam2/VCam是以體積非常迷你的觀念來設計，若搭配體積龐大的Q1910感測器，則會喪失其原本設計的意義。

因此，目前唯有FLIR與NEC-AVIO兩家有出小體積與模組化的熱顯像模組，比較適合本實驗室的研究目標。

FLIR的熱顯像模組有兩個型號：Photon與Tau。Photon體積較Tau大，但兩者都適合於FJUCam2/VCam.

NEC-AVIO則有幾款Camera Module，其體積也適合於FJUCam2/VCam。

但FLIR與NEC-AVIO的攝影機，其可測溫之型號約都需要超過1百萬台幣。僅監控影像的熱顯像攝影機型號，價位較低，約在台幣四、五十萬元的範圍，但仍遠遠比AXIS的Q-1910熱顯像監控攝影機來的價位高昂。

最後，關於AXIS推出的低價位熱顯像監控攝影機，IPVideoMarket.info有介紹以及與FLIR的比較[1,2]。

FLIR有一個製作品質良好的視訊影片，從物理發展歷史來介紹熱顯像的物理原理非常值得一看[3]，是英文解說；網路上可以直接申請免費DVD，寄來的DVD會將視訊影片翻譯成中文。另外，OptoIQ有一個WebCast對於熱顯像的取像原理有詳細的說明[4]，其投影片可以下載。

Youtube中則有許多對FLIR熱顯像攝影機的介紹與說明，如[5]。也有AXIS對於其熱顯像攝影機的產品介紹[6]。

[1] FLIR Thermal Network Cameras Examined, IPVideoMarket, Feb 02, 2010.
[2] Testing and Analysis, IPVideoMarket, Feb 13, 2010.
[3] 瞭解熱成像，FLIR。
[4] Fundamentals of Machine Vision: Infraref Imaging, J. Kane, Apr 20, 2010.
[5] FLIR Thermal Infrared: the camera itself and more demos, Oct. 04, 2006.
[6] AXIS Q1910Therml Network Camera, Feb. 8, 2010.

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