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創新天地
探測人體溫度的熱成像感測器
Hasan Gadjali，Meridian Innovation聯合創始人暨運營長、科學家Markov Stanislav Nikolaev博士
電子產品的廣泛應用，可望使我們的生活更加舒適和安全。新冠肺 炎爆發後，熱成像攝影機應用日益普及。新冠病毒在全球的迅速傳 播為公共衛生、食品系統和工作領域帶來了前所未有的挑戰，在全 世界造成了巨大的生命損失。
這場疫情摧毀了就業機會， 使數百萬人的生計受到影響，面 對這場危機，一個重大需求是遠 距離快速探測個人或群體體溫而 不影響正常活動。因為發燒是病 毒感染的常見症狀之一，有效識 別發燒人士有助於限制病毒的傳 播，而熱成像感測器是實現該應 用的核心技術。
什麼是熱成像感測器?熱成 像攝影機如何從遠處測量核心體 溫?熱成像感測器是一種微機電 系統(MEMS)晶元，是一個對8~14 微米波長範圍內的長波紅外線電 磁輻射(LWIR)敏感的探測器陣 列。凱爾文(Kelvin) 0度以上的所 有物體和所有生物都在這個光譜 範圍內發出輻射，這種輻射的強 度代表了它們的表面溫度。與波 長在400~700奈米之間的可見光 不同，長波紅外線輻射人眼是不 可見的，然而，形成熱成像陣列的 探測器能夠透過可測量的方式改
www.eettaiwan.com | 2021年11月
物體的表面溫度。然後，二維探測 器陣列有序生成一個二維畫素陣 列——類似於灰度視覺影像。但 在這種情況下，每個畫素表示場景 的該部分的溫度，而不是亮度。這 個簡單的類比告訴我們，一定程度 上，熱影像也可以透過標準視覺影 像處理技術進行處理和分析，它還 可以顯示為熱資訊圖，每個溫度值 都有一個特定的相關顏色。圖1是 同一場景的視覺影像、彩色熱影像 和灰度熱影像的對比實例。
圖1:視覺攝影機影像與熱攝影機影像(包括彩色和灰度熱影像)。
變其特性(例如，透過改變其電阻 或由於塞貝克效應產生電壓輸出) 來對入射的紅外線熱發出回應。 這些變化被讀出電路放大和數位 化，最終產生的數位程式碼被轉換 成溫度值，因此，每個熱探測器依 照時序在其可測角度範圍內測量
圖1的熱影像是由一個特殊 的熱攝像相機拍攝，這個相機是
熱成像感測器
(來源:Meridian Innovation)
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