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红外热成像传感器在无人车集群夜间与恶劣天气感知中的应用.docx
资料介绍
红外热成像传感器在无人车集群夜间与恶劣天气感知中的应用
引言
在无人车集群的传感器体系中，红外热成像传感器是弥补可见光摄像头在夜间和恶劣天气条件下性能不足的关键手段。热成像传感器通过探测物体表面温度差异来形成图像，完全不需要外部光源，可在全黑环境、浓雾、烟尘和强光照射等条件下稳定工作。2026年，随着非制冷红外焦平面阵列技术的成熟和成本的持续下降，车载红外热成像传感器已从高端车型的选配逐步向中端车型普及，在无人车集群的夜间安全运行和恶劣天气感知中发挥着日益重要的作用。
红外热成像技术原理
非制冷红外焦平面阵列
2026年，车载红外热成像传感器普遍采用非制冷氧化钒（VOx）微测辐射热计技术。红外辐射通过锗透镜聚焦至焦平面阵列，每个像素的微测辐射热计吸收红外辐射后温度升高，电阻值随之变化，通过测量电阻变化即可得到红外辐射强度。2026年，非制冷红外焦平面阵列的像元间距已缩小至8微米，阵列规模达1280×1024像素，NETD（噪声等效温差）低于50mK，可在全黑环境中清晰识别200米外的人员目标。国产12微米像元间距的640×512非制冷红外探测器已实现大规模量产，成本较2020年下降约70%，使红外热成像传感器的单车成本降至3000元以内，具备了大规模部署的经济可行性。
远红外与中红外波段
车载红外热成像传感器主要工作在长波红外（LWIR，8-14μm）波段，物体在常温下（约300K）的热辐射峰值位于该波段。长波红外能够穿透雾霾和烟尘，在恶劣天气下的成像质量远优于可见光摄像头。部分高端方案还集成了中波红外（MWIR，3-5μm）传感器，用于探测高温目标（如发动机、排气管），与长波红外形成互补。2026年，双波段红外传感器已开始在高安全等级的无人车中部署，通过双波段图像融合，目标识别准确率比单波段提升约15%。
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