工业测量系统原理与应用 案例|FLIR超帧技术(2)

生大变化；螺旋桨的运动几乎无法察觉。

图1、2、3用两幅曝光时间为2毫秒和30微秒的比奇空中霸王双螺旋桨飞机图像展现了

超帧技术。这些图像是采用高性能中波红外（MWIR）热像仪系统FLIR S C7000以每秒170

帧、640x512像素的全帧尺寸拍摄。这两幅图像间隔时间短暂（约40毫秒），意味着场景并

未发生大变化；螺旋桨的运动几乎无法察觉。

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曝光时间为2毫秒的图像，场景的每个部分都有良好的对比度，但飞机的排气系统除外，

这个部位温度太高，以至于这部分的图像发生饱和。（图1）

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相反地，曝光时间为30微秒的图像没有任何饱和，清晰地展现了排气系统，但其余的场景

温度过低，以至于无法清楚看到系统本底噪声以上的部位（图2）。

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用正确的算法结合这两幅图像，能够生成对比度高、温度范围广的图像（图3）。

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技术

采用超帧技术需要一些技术先决条件，幸运的是，这些条件在商业市场已经成型。配备

320x256或640x512像素等大型阵列、能够生成超帧所需高帧率的商用热像仪就是其中之一。

另一个条件是能够处理巨量数据（64 MB/S）的计算机，这些数据来自以高帧率运行的热像

仪。

这种技术已经运用在FLIR SC系列的研发和先进科技解决方案上。FLIR SC2500 - SC5000 -

SC7000全系及其ALTA??R图像处理软件都搭载一体化FLIR超帧功能。

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总结

FLIR超帧技术大大提高了热成像系统的有效场景亮度，同时维持了热对比度，即便是在低

温条件下。

FLIR超帧技术的原理是，以循环的方式逐帧改变热像仪的曝光时间或积分时间，将生成的

子帧组合成温度范围大为扩展的单一超帧，从而拍摄出具有极端温差的场景。

谨此鸣谢FLIR Systems美国分公司的Austin Richards博士（austin.richards@flir.com）

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