研发服务

TELOPS MS-IR 多光谱红外热像仪系列

 

一、产品概述:将高速红外成像与多光谱分析相结合

TELOPS MS-IR 系列是面向科研实验与工业研发的高性能多光谱红外热像仪。与传统单波段红外热像仪主要记录目标在某一宽光谱范围内的红外辐射强度不同,MS-IR 系列通过集成八位置高速旋转滤光轮,将目标场景分解为最多八个不同的红外光谱通道,帮助用户获取目标材料在不同波段下的红外辐射信息,实现多光谱特征识别、材料分析和动态过程研究。

MS-IR 系列覆盖中波红外(MWIR)和甚长波红外(VLWIR)两个主要波段方向,采用制冷型 InSb 或 SLS 探测器,兼顾高灵敏度、高速采集与多光谱测量能力。其高速滤光轮最高转速可达 6000 rpm,在旋转滤光轮模式下,部分型号最高可实现 800 Hz 的采集频率;在同步工作模式下,可实现八个光谱通道同时采集,每个通道最高达到 100 帧/秒。

MS-IR 特别适用于燃烧诊断、火焰光谱分析、材料热辐射特征研究、热流体实验、航空航天及先进制造等需要同时获取空间、时间和光谱信息的科研场景。

二、核心技术与产品优势

1. 八通道多光谱红外成像

MS-IR 系列最突出的特点是其八位置高速滤光轮设计。系统可在不同红外光谱波段下采集目标图像,将传统单一宽波段红外图像扩展为多个独立光谱通道的数据。 通过对不同光谱通道的图像进行比较和分析,研究人员可以进一步研究目标材料的光谱辐射特征、温度变化及不同物质之间的红外响应差异。

2. 最高 6000 rpm 高速滤光轮 MS-IR

配备八位置可调速高速滤光轮,最高转速可达 6000 rpm。根据具体型号和工作模式,系统可在高速旋转滤光轮模式下实现最高 800 Hz 的采集频率。 对于需要研究快速变化过程的实验,MS-IR 能够在较短时间内获取多个光谱通道的信息,为动态燃烧、多光谱辐射和瞬态热过程分析提供数据支持。

3. 中波与甚长波红外探测能力

MS-IR 系列提供不同探测器和光谱范围的产品配置:

- 中波红外 MWIR: 主要覆盖 1.5–5.5 μm 范围,采用制冷型 InSb 探测器,适合燃烧、火焰、材料热辐射及高温动态过程研究。

- 甚长波红外 VLWIR: 主要覆盖 7.5–11.5 μm 范围,采用制冷型 SLS 探测器,可用于长波红外辐射特征及相关热物理实验研究。 用户可以根据被测对象的红外辐射特征、实验环境和目标光谱范围选择适合的型号。

4. 高灵敏度与快速曝光

MS-IR 系列采用制冷型红外探测器,具备较高的热灵敏度和快速曝光能力。不同型号的最短曝光时间为 0.3–5.1 μs,典型 NETD 指标为 20–30 mK。 对于高速运动、瞬态辐射和快速温度变化的实验对象,较短曝光时间有助于减少运动模糊,并提高动态过程的测量能力。

5. 高动态范围与先进校准技术

MS-IR 系列支持多项先进红外成像功能,包括:

- 最高 16 bit 动态范围;

- 无需外部黑体的永久校准,校准范围最高可达 150℃;

- 可选最高 2500℃的温度校准能力;

- 自动曝光控制(AEC);

- 增强动态范围红外成像(EHDRI)。

上述功能和校准能力可根据型号及具体配置选配或实现,实际配置以原厂确认结果为准。

6. 高速数据传输与同步接口

为满足复杂科研实验中的数据采集与同步需求,MS-IR 系列提供多种数据接口及扩展能力,包括:

- 内部高速存储缓存,最高可选 32 GB;

- GigE 高速数据接口;

- Camera Link;

- Trigger In / Trigger Out 触发输入与输出;

- SDI;

- GPS;

- IRIG-B;

- RS232;

- 热敏电阻接口(Thermistor)。

用户可根据实验系统的实际需求,将 MS-IR 与高速相机、光学测量设备、激光器、数据采集系统及其他实验设备进行同步集成。具体接口以型号和配置为准。

三、MS-IR 系列产品型号与技术参数

TELOPS MS-IR 系列包括中波红外 MS-IR MW 系列、高清中波红外 MS-IR MW HD 系列,以及甚长波红外 MS-IR VLW 系列。

1. 中波红外 MS-IR MW 系列

中波红外 MS-IR 系列采用制冷型 InSb 探测器,光谱范围主要覆盖 1.5–5.5 μm。该系列兼顾空间分辨率、高速采集和多光谱分析能力,适用于燃烧、材料热辐射、动态热过程及红外光谱特征研究。

 

技术参数 MS M3k MS M2k UD MS M1k MS M350
探测器类型 制冷型 InSb 制冷型 InSb 制冷型 InSb 制冷型 InSb
分辨率 320 × 256 640 × 512 640 × 512 640 × 512
光谱范围 1.5–5.5 μm 1.5–5 μm 1.5–5 μm 1.5–5.4 μm
像元尺寸 30 μm 25 μm 25 μm 15 μm
光学 F 数 F/2.5 F/2.5 F/2.5 F/3
全幅帧频(静态滤光轮模式) 3100 Hz 1500 Hz 1012 Hz 350 Hz
子窗口帧频(静态滤光轮模式) 100000 Hz(64 × 4) 41500 Hz(64 × 8) 40000 Hz(64 × 8) 4980 Hz(132 × 4)
旋转滤光轮模式帧频 800 Hz 800 Hz 800 Hz 350 Hz
最短曝光时间 1 μs 0.5 μs 0.3 μs 0.5 μs
典型 NETD 30 mK ≤23 mK 25 mK 20 mK
镜头接口 卡口式 螺纹式 螺纹式 卡口式

 

型号特点与选型建议:

- MS M3k: 采用 320 × 256 探测器,静态滤光轮模式下全幅帧频最高 3100 Hz,子窗口最高 100000 Hz,适合对高速动态过程有较高要求的实验。

- MS M2k UD: 采用 640 × 512 分辨率,兼顾空间分辨率和高速采集能力,典型 NETD ≤23 mK,适合需要较高空间分辨率与灵敏度的中波多光谱实验。

- MS M1k: 采用 640 × 512 探测器,最短曝光时间 0.3 μs,静态滤光轮模式下子窗口帧频最高 40000 Hz,适合高速瞬态热过程研究。

- MS M350: 采用 15 μm 像元尺寸的 640 × 512 探测器,典型 NETD 为 20 mK,适合关注热灵敏度与空间分辨率的中波红外实验。

2. 高清中波红外 MS-IR MW HD 系列

MS M10hd:高分辨率多光谱红外热像仪 MS M10hd 是 MS-IR 系列中的高清型号,采用 1280 × 1024 高分辨率制冷型 InSb 探测器,光谱范围为 1.5–5.4 μm。相比常规 640 × 512 规格的中波型号,M10hd 提供更高的空间采样能力,适合需要同时观察较大视场和精细目标结构的多光谱红外实验。

 

技术参数 MS M10hd
探测器类型 制冷型 InSb
分辨率 1280 × 1024
光谱范围 1.5–5.4 μm
像元尺寸 15 μm
光学 F 数 F/3
全幅帧频(静态滤光轮模式) 105 Hz
子窗口帧频(静态滤光轮模式) 2900 Hz(132 × 8)
旋转滤光轮模式帧频 800 Hz
最短曝光时间 1 μs
典型 NETD 25 mK
镜头接口 卡口式

 

型号特点: MS M10hd 的主要优势在于 1280 × 1024 的高分辨率探测器,能够提供更丰富的空间细节。对于燃烧室、复杂材料结构、精细热辐射分布以及需要观察多个局部区域的实验,较高的像素数量有助于提升图像分析能力。 需要注意的是,M10hd 的全幅帧频为 105 Hz,而子窗口模式下最高为 2900 Hz。用户应根据实际视场、空间分辨率和时间分辨率需求选择采集模式。

3. 甚长波红外 MS-IR VLW 系列

甚长波红外 MS-IR 系列采用制冷型 SLS 探测器,主要覆盖 7.5–11.5 μm 波段,适合需要研究长波红外辐射特征的科研与工业实验。

 

技术参数 MS V1K MS V350
探测器类型 制冷型 SLS 制冷型 SLS
分辨率 640 × 512 320 × 256
光谱范围 7.5–11.5 μm 7.7–11.5 μm(其他范围可选)
像元尺寸 25 μm 30 μm
光学 F 数 F/2.5 F/2
全幅帧频(静态滤光轮模式) 1012 Hz 340 Hz
子窗口帧频(静态滤光轮模式) 40000 Hz(64 × 8) 14000 Hz(128 × 8)
旋转滤光轮模式帧频 800 Hz 340 Hz
最短曝光时间 0.3 μs 5.1 μs
典型 NETD 30 mK 25 mK
镜头接口 螺纹式 螺纹式

 

型号特点与选型建议:

- MS V1K: 采用 640 × 512 SLS 探测器,光谱范围为 7.5–11.5 μm,静态滤光轮模式下全幅帧频最高 1012 Hz,子窗口最高 40000 Hz,最短曝光时间 0.3 μs,适合高速甚长波红外多光谱成像。

- MS V350: 采用 320 × 256 SLS 探测器,光谱范围为 7.7–11.5 μm,并可提供其他光谱范围配置,适合对长波红外光谱特征进行多通道研究的实验应用。

四、MS-IR 多光谱红外成像的典型应用

1. 燃烧与火焰多光谱诊断

燃烧过程伴随着复杂的辐射、化学反应和温度变化。传统红外热像仪主要获取单一宽波段下的辐射图像,而 MS-IR 能够通过不同光谱通道记录燃烧场景的红外辐射特征,为研究火焰结构、燃烧状态和不同辐射组分的变化提供更多维度的数据。

典型研究方向包括:

- 燃烧室及火焰动态过程研究;

- 火焰多光谱辐射分析;

- 燃料喷射与燃烧过程观测;

- 燃烧稳定性及瞬态变化研究;

- 燃烧实验中的多波段红外图像对比分析。

原厂资料将燃烧实验的多光谱分析列为 MS-IR 系列的典型应用方向。

2. 材料红外光谱特征分析

不同材料在不同红外波段下具有不同的辐射响应。利用 MS-IR 的多光谱成像能力,可以在同一实验系统中获取多个光谱通道的图像数据,研究材料在受热、冷却或其他物理变化过程中的红外辐射特征。 可用于材料热辐射特性研究、不同材料的红外响应对比,以及材料在动态热环境中的变化分析。

3. 高温动态过程与热物理实验

对于高温、快速变化的实验对象,MS-IR 能够结合高速采集、短曝光时间和多光谱通道,为研究人员提供动态红外图像及光谱维度的数据。 相关研究方向包括:

- 高温材料热响应研究; - 热传导与热辐射实验; - 瞬态温度场分析; - 高速热过程观测; - 多波段辐射特征变化研究。

4. 航空航天与先进装备研发

航空航天及先进装备领域涉及复杂的热环境、材料响应和高温工作过程。MS-IR 可用于相关科研试验中的多光谱红外成像,为热辐射分析、结构热响应研究和动态实验提供测量手段。

5. 科研院校与实验室多光谱红外研究

MS-IR 系列适用于高校、科研院所及专业实验室开展红外多光谱成像、热辐射测量和动态过程研究。结合外部触发、同步接口及数据采集系统,可以构建多设备协同工作的实验平台。

五、MS-IR 与传统红外热像仪有什么区别?

传统单波段红外热像仪主要记录目标在指定波段范围内的红外辐射图像,适用于温度场观测和热分布分析。 MS-IR 则进一步引入多光谱滤光轮,通过多个独立光谱通道获取目标的红外辐射信息。其价值不仅在于观察目标的热分布,还在于分析目标在不同红外波段下的响应差异。 两者的主要区别如下:

对比项目 传统单波段红外热像仪 TELOPS MS-IR 多光谱红外热像仪
光谱采集 单一宽波段图像 最多八个独立光谱通道
核心用途 热成像、温度分布测量 多光谱红外成像与光谱特征分析
光谱选择 取决于探测器及光学配置 通过八位置滤光轮实现多通道采集
动态采集 取决于相机型号 支持高速滤光轮及同步采集模式
数据维度 主要为空间与时间信息 增加光谱通道维度
典型应用 热状态监测、温度场测量 燃烧诊断、材料红外特征及多光谱实验

 

需要说明的是,MS-IR 的多光谱成像并不等同于连续光谱高光谱成像。它通过有限数量的滤光通道获取离散光谱信息,适用于有明确目标波段和多通道对比分析需求的实验。

六、MS-IR 系列型号如何选择?

选择 MS-IR 时,建议重点考虑以下几个因素:

1. 根据目标光谱范围选择探测器系列

- 需要 1.5–5.5 μm 中波红外成像:选择 MW 系列。

- 需要 7.5–11.5 μm 甚长波红外成像:选择 VLW 系列。

- 需要更高空间分辨率:重点考虑 M10hd。

2. 根据空间分辨率选择型号

- 320 × 256:适合对空间分辨率要求相对较低、但需要高速采集的实验。

- 640 × 512:兼顾空间分辨率与采集速度,是多个型号提供的常见配置。

- 1280 × 1024:适合对图像细节和空间采样能力要求更高的实验。

3. 根据动态过程选择采集速度

如果实验需要记录高速瞬态变化,应同时考虑全幅帧频、子窗口帧频和最短曝光时间。需要特别注意:静态滤光轮模式下的全幅或子窗口帧频,与旋转滤光轮模式下的采集帧频是不同的工作条件,不能直接等同。

4. 根据多光谱采集方式选择配置

如果实验需要多个光谱通道之间的同步数据,应重点确认八通道滤光轮配置、同步工作模式、各通道采集频率及具体滤光片波段。 实际滤光片中心波长、带宽和组合方案应根据实验目标与 TELOPS 原厂进一步确认。

5. 根据实验系统选择镜头与同步接口

MS-IR 不仅需要考虑相机本身,还应结合视场范围、工作距离、镜头接口、触发方式、数据传输和存储需求进行整体配置。 北京威盛科创可根据实验需求协助用户进行相机型号、镜头、采集接口和同步系统选型。

七、为什么选择 TELOPS MS-IR?

TELOPS 在科学级红外成像领域拥有长期技术积累,其 MS-IR 系列将高速红外成像与多光谱测量结合,为复杂科研实验提供了不同于传统单波段热成像的解决方案。

MS-IR 系列的主要优势包括:

- 八位置高速滤光轮,实现多通道红外光谱采集;

- MWIR 与 VLWIR 两种主要波段方向,满足不同研究需求;

- 制冷型 InSb 与 SLS 探测器,提供高灵敏度红外成像能力;

- 多型号覆盖不同空间分辨率和采集速度需求;

- 支持高速触发、同步采集及多种数据接口;

- 可选高温校准、内部存储及先进动态范围功能。

八、北京威盛科创:TELOPS 原厂正式签约授权中国区总代理

北京威盛科创科技有限公司(WSKCT)是 TELOPS 原厂正式签约授权的中国区总代理,负责 TELOPS 红外热像仪及红外高光谱相关产品在中国市场的业务推广、客户服务和技术支持。

针对 MS-IR 多光谱红外热像仪,北京威盛科创不仅提供产品销售与报价服务,还可围绕客户实际科研项目提供:

- MS-IR 系列产品型号与技术参数选型;

- 中波、甚长波红外探测器及光谱范围配置建议;

- 多光谱滤光片与采集方案沟通;

- 红外镜头及光学系统配置;

- 外部触发、同步采集和多设备系统集成;

- 高速数据采集与实验系统配置建议;

- 产品交付、技术支持及售后协调。

北京威盛科创长期服务于高校、科研院所、航空航天、先进制造、能源及工业研发领域,可结合 TELOPS 红外成像产品与 Chronos 高速相机、Living Optics 视频高光谱系统等产品,为用户提供多技术路线的光电测量与成像解决方案。 如需了解 MS-IR 系列具体型号、配置、价格及交付周期,欢迎联系北京威盛科创。

九、MS-IR 多光谱红外热像仪常见问题(FAQ)

Q1:TELOPS MS-IR 是什么类型的红外热像仪?

TELOPS MS-IR 是一款多光谱红外热像仪,通过八位置高速滤光轮将目标场景分解为多个独立红外光谱通道,用于获取和分析目标材料在不同红外波段下的辐射特征。

Q2:MS-IR 最多支持多少个光谱通道?

MS-IR 配备八位置滤光轮,最多可配置八个不同的光谱滤光通道。具体通道的中心波长和带宽需要根据实验需求及原厂滤光片配置确认。

Q3:MS-IR 的最高采集速度是多少?

不同型号和工作模式下的采集速度不同。中波 MS M3k 在静态滤光轮模式下,全幅最高帧频为 3100 Hz,子窗口最高为 100000 Hz;部分中波型号在旋转滤光轮模式下最高可达 800 Hz。

Q4:MS-IR 能否同时采集多个光谱通道?

可以。原厂资料介绍了同步工作模式,在该模式下可实现八个光谱通道同时采集,每个通道最高达到 100 帧/秒。实际同步采集能力需要结合具体型号、滤光轮配置和系统工作模式确认。

Q5:MS-IR 有哪些红外光谱范围?

MS-IR 主要包括两个系列:中波红外 MW 系列,覆盖约 1.5–5.5 μm;甚长波红外 VLW 系列,覆盖约 7.5–11.5 μm。具体光谱范围因型号而异。

Q6:MS-IR 使用什么类型的红外探测器?

中波 MW 系列采用制冷型 InSb 探测器,甚长波 VLW 系列采用制冷型 SLS 探测器。

Q7:MS-IR 和 FAST-IR 有什么区别?

FAST-IR 主要面向高速红外热成像,重点在于高速记录目标的温度和热辐射变化;MS-IR 则在红外成像基础上增加多光谱滤光通道,重点在于获取不同光谱波段下的辐射图像和特征信息。两者适合不同的科研测量任务,也可以根据实验需求组合使用。

Q8:MS-IR 是否可以用于燃烧实验?

可以。原厂资料明确列出燃烧实验多光谱分析作为 MS-IR 的典型应用。其多通道红外成像能力可用于研究火焰及燃烧过程中的不同波段辐射特征。

Q9:MS-IR 是否支持高温测量?

MS-IR 系列支持无黑体永久校准,校准范围最高可达 150℃,并提供最高 2500℃的可选校准能力。具体温度校准范围和功能配置需根据型号及原厂方案确认。

Q10:如何购买 TELOPS MS-IR 多光谱红外热像仪?

中国地区用户可以联系北京威盛科创科技有限公司。作为 TELOPS 原厂正式签约授权的中国区总代理,北京威盛科创可提供产品咨询、型号选型、技术方案、配置报价及售后技术协调服务。

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Hyper Cam Nano

Telops Hyper-Cam Nano(或Nano HSI)比最近推出的Hyper-Cam Airborne Mini小五倍,重量轻五倍(包括无人机在内<25公斤),是一款安装在八轴飞行器无人机上的紧凑型低功耗高光谱红外相机。它非常适合机载化学成像。它提供实时数据分析,以促进快速决策,并可以轻松调查感兴趣或危险区域,从而检测感兴趣的化学品(如化学气体泄漏)。

 

它比现有的传感器更容易部署和操作,可以由一个人携带。以前,旋翼无人机的尺寸不允许集成LWIR高光谱相机。

 

Hyper-Cam Nano利用了经过充分验证的Hyper-Cam相同的核心FTIR技术,以紧凑的格式重新设计,可以集成到改变游戏规则的平台上,如拟议的八轴飞行器无人机。无人机可以以各种模式飞行,成像仪具有高度机动性,可以执行自上而下的映射,或者可以在悬停时沿任何方向(向下、向前或成角度)成像。

蒙梅克特天文台

尽管面临重量和体积方面的严峻限制,telops公司还是对蒙梅克特天文台的望远镜进行了现代化改造,该望远镜始建于 20 世纪 70 年代末。

通过利用现代参考相机发出的信号以及波前传感器,研发团队成功开发出了一种高频自适应光学系统。

 

该系统能够补偿大气湍流现象,从而能够精确地调整望远镜巨大副镜的位置,即便在冬季温度可低至零下 30 摄氏度的情况下也是如此。 该系统的目的是在望远镜的焦平面阵列处保持最佳图像质量。该系统被设计为以 20 赫兹的特定频率校正反射镜的倾斜/偏转情况,同时以 0.01 至 0.02 赫兹的频率校正焦点和低阶光学畸变。

TELOPS MS-IR 多光谱红外热像仪系列

TELOPS
TELOPS 高速红外热像仪