原创 【博客大赛】手机获取红外影像实验

好像论坛里面我是最不务正业的了，这次又开始瞎搞了。首先给大家看一幅图，是不是很像星空？有一个超大的星系，一个紫色的星云，四周环绕着众多的孤立的恒星。

这是它的原始图像（左）和这是经过PS调整色阶以后的图像（右）。

那么揭晓答案，实际上这是用手机拍摄到的热风枪的红外图像，最亮的位置是热风枪吹到铁板上把铁板加热以后的影像，上面稍微暗一些的位置是热风枪出风口的影像。

原始图像的色阶，可以看到图像数据集中在最左侧的暗区。

用调整了一下色阶以后得到第三副图像

限制色阶的显示范围后就得到了第一幅“星图”（注意三个三角形的相对位置）

       前一段时间想测一下电路板温度，点温用着麻烦，红外影像测温仪又贵的要死，突然想到能不能用手机来做测温仪？！虽然说手机摄像头主要是拍可见光的，但是实际上传感器本身是对光子来者不拒，只是上面又有一层分光膜把不同颜色的强度分开。上万能的淘宝查了一下，发现一个高级的玩意——黑玻璃（红外滤光片）：

可以透过近红外波段，可见光全部滤除，红外部分透光度90%。

25rmb一片，买回来之后就试验了一下，发现如果用来做红外测温基本上没办法做到，低温部分识别不明显，而且由于光通量太少，手机拍出来的效果早点很差，但是如果好好设计一下软件，可能还是有希望发现发热点的。在实验的过程中，发现夜景模式效果不错，星轨模式效果最好！

也偶然拍到一幅手的红外影像，也不知道咋拍到的，后面就难实验出来了。

总的来说，手机想获得红外影像，理论上是可行的，实际上是不太可行的。一个是手机上有分光膜，会对红外信号进一步衰减和干扰；另一方面手机传感器并不是设计成红外的专用传感器，对于红外的能量来说，太小，虽然能识别，但是噪声太大，信号太弱。虽然说超级夜景模式或者星轨模式有帮助，但时间太长，而且还是需要很高的红外辐射强度才行，例如下图的太阳，快门一按就看得到了，而拍充电器，星轨模式拍了1h啥也看不到。

借助于卓越的图像处理软件——PS，可以将单帧图像对比度增加，能够获得一部分影像信息，但是如果想达到红外摄像仪那种程度的话，需要实时运算较大的数据，而且由于分光膜的干扰，没办法分析红外的光谱，不能区分反射光还是出射光，也就没有办法计算对应的温度，所以就没办法实现电路板发热量的分析了。

这种方式拍照还和距离有关，距离近了以后拍的就更明显，曾试过用手指头按着镜片两端，结果能分辨出手的轮廓。

另外，镜片直接贴在摄像头上四周还是有缝隙，由于环境光的干扰，较弱的发热体基本上没办法拍得到，需要进一步实验才行。目前只能借助PS，如果有哪位朋友能够做一个实时拍照并可以自由调节色阶的App，说不定真的可以用来分析电路热模型了。

5.11更新

看了回复才知道自己忽略了手机中的红外截止滤光片的存在，这个东西是为了把红外光滤掉，只能可见光通过，也是因为红外光能够使摄像头传感器感光，造成拍黑色物体的时候有一定的亮度，不能全黑，产生偏色。但是由于手机的模组不能拆除滤光片，所以定制了一个摄像头来进一步实验。红外截止滤光片并不是100%去除红外光，实际上是从650nm~1100nm之间被带阻，1100nm之后的还是能够通过一些，这就造成存在滤光片的时候，信号微弱，要进行积分才能放大。

这次作者直接出镜。可以明显看出取消截止滤光片以后，画面亮度和清晰度都有了很好的提升。再来一张手的照片如下图：

结论还是如之前那样，去掉红外截止滤光膜以后，获取红外图像的能力大大提升，但是红外热像仪应该还会对信号进一步分析，因为单纯从图像上看，反射信号的强度比物体发射信号要强，这样没有办法直接分辨温度，热像仪肯定要对背景光进行滤除。