1、紅外熱像儀主要技術參數紅外熱像儀主要技術參數紅外熱成像原理 1.紅外線原理 自然界中的一切物體，只要其溫度高于絕對零度（-273）的物體都能輻射電磁波，紅外線輻射式自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規環境下都會產生的自身的分子和原子無規則運動，并不停地輻射出熱紅外能量。2.紅外線波段范圍 太陽發出的光波又叫電磁波。可見光是人眼能夠感受的電磁波，經三棱鏡折射后，能見到紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七色光。 電磁波光譜紅外熱成像原理 1.紅外線原理 紅外線與可見光、紫外線、X射線、射線和無線電波一起，構成了一個完整連續的電磁波譜，如下圖所示： 大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，

2、但是對35微米和814微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個窗口，紅外熱像儀可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環境，能夠清晰地觀察到前方的情況。紅外熱成像原理 紅外線與可見光、紫外線、X射線、射線和3.紅外熱成像原理 熱成像系統的就是通過能夠透過紅外輻射的紅外光學系統將景物的紅外輻射聚焦到能夠將紅外輻射能轉換為便于測量的物理量的器件 紅外探測器上，紅外探測器再將強弱不等的輻射信號轉換成相應的電信號，然后經過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的視頻圖像。紅外熱成像系統將物體發射的紅外輻射轉變為人眼可見的熱圖像，從而使人眼的視覺范圍擴展到不可見的紅外區

3、，其基本原理方框圖如下：紅外熱成像原理 3.紅外熱成像原理紅外熱成像原理 紅外探測器輸出的圖像通常稱為“熱圖像”，由于不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對紅外線的反射強弱不同。利用物體與背景環境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異，熱圖像能夠呈現景物各部分的輻射起伏，從而能顯示出景物的特征。 同一目標的熱圖像和可見光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標表面溫度分布圖像，或者說，紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。 紅外熱成像原理 紅外探測器輸出的圖像通常稱為“熱圖像”，由于 4.紅外熱像儀基本技術參數解釋紅外

4、熱像儀分類：按照工作溫度分為制冷型和非制冷型按照功能分為測溫型和非測溫型紅外探測器：探測器是紅外熱像儀的心臟，它可以將紅外輻射轉變為電信號。探測器尺寸：探測器尺寸指探測器上單個探測元的大小，一般的規格有25m，35m等。探測元越小，則成像的質量越好。紅外熱成像原理 4.紅外熱像儀基本技術參數解釋紅外熱成像原理 制冷式熱成像儀： 其探測器中集成了一個低溫制冷器，這種裝置可以給探測器降溫度，這樣是為了使熱噪聲的信號低于成像信號，成像質量更好。非制冷式熱成像儀： 其探測器不需要低溫制冷，采用的探測器通常是以微測輻射熱計為基礎，主要有多晶硅和氧化釩兩種探測器。制冷式紅外熱圖像非制冷式紅外熱圖像紅外熱成

5、像原理 制冷式熱成像儀：制冷式紅外熱圖像非制冷式紅外熱圖像紅外熱成主動紅外成像： 主動紅外攝像機需要借助于紅外發射燈，一般由紅外感應攝像機和紅外發射燈組成，目成市場上大多是采用將攝像機和紅外投射器分開的模式。 被動紅外成像： 被動紅外攝像機不需要借助紅外燈，它主要是探測并吸收目標物體的紅外輻射，通過光電轉換和信號處理等手段轉化為人眼可見的紅外熱圖像。 被動紅外攝像機主動紅外攝像機紅外熱成像原理 主動紅外成像：被動紅外攝像機主動紅外攝像機紅外熱成像原理 紅外探測器的分辨率： 分辨率是衡量熱像儀探測器優劣的一個重要參數，表示了探測器焦平面上有多少個單位探測元。目前市場主流分辨率為160120，38

6、4288等，此外還有320240，640480等。分辨率越高，成像效果也就越清晰。 160120分辨率紅外圖384288分辨率紅外圖紅外熱成像原理 紅外探測器的分辨率：160120分辨率紅外圖384288視場角是由鏡頭系統主平面與光軸交點看景物或看成像面的線長度時所張的角度，通俗的說，鏡頭有一個確定的視野，鏡頭對這個視野的高度和寬度的張角稱為視場角。單擊此處編輯母版標題樣式分辨率越高，成像效果也就越清晰。其探測器不需要低溫制冷，采用的探測器通常是以微測輻射熱計為基礎，主要有多晶硅和氧化釩兩種探測器。單擊此處編輯母版標題樣式太陽發出的光波又叫電磁波。按照功能分為測溫型和非測溫型熱像儀對測度圖案進

7、行觀察，當系統的基準電子濾波器輸出的信號電壓峰值和噪聲電壓的均方根之比為1時，黑體目標和黑體背景的溫差稱為噪聲等效溫差。壞點指在紅外圖像中坐標不隨目標變化的明暗斑點，是由探測器的單個探測元對紅外輻射的響應率過高或過低造成的，也稱無效像元 。因此，這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。紅外熱像儀基本技術參數解釋其探測器中集成了一個低溫制冷器，這種裝置可以給探測器降溫度，這樣是為了使熱噪聲的信號低于成像信號，成像質量更好。利用這兩個窗口，紅外熱像儀可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環境，能夠清晰地觀察到前方的情況。視場角（FOV）： 視場角是由鏡頭系統主平面與光軸交點看景物或看成像面的線長

8、度時所張的角度，通俗的說，鏡頭有一個確定的視野，鏡頭對這個視野的高度和寬度的張角稱為視場角。 紅外熱成像原理 視場角是由鏡頭系統主平面與光軸交點看景物或看成像面的線長度時焦距（鏡頭大小）： 透鏡中心到其焦點的距離，通常用f表示。焦距的單位通常用mm(毫米)來表示，一個鏡頭的焦距一般都標在鏡頭的前面，如f=50mm（這就是我們通常所說的“標準鏡頭”），28-70mm（我們最常用的鏡頭）、70-210mm（長焦鏡頭）等。焦距越大，可清晰成像的距離就越遠。紅外熱成像原理 焦距（鏡頭大小）：紅外熱成像原理 噪聲等效溫差（NETD）： 熱像儀對測度圖案進行觀察，當系統的基準電子濾波器輸出的信號電壓峰值和

9、噪聲電壓的均方根之比為1時，黑體目標和黑體背景的溫差稱為噪聲等效溫差。NETD越小，表示成像畫面質量越好。 紅外熱成像原理 噪聲等效溫差（NETD）：紅外熱成像原理 鬼影： 其指紅外圖像中出現的不隨目標變化的或明或暗的紋路，它是由于紅外探測器的探測元對紅外輻射的響應率不均勻造成的。壞點： 壞點指在紅外圖像中坐標不隨目標變化的明暗斑點，是由探測器的單個探測元對紅外輻射的響應率過高或過低造成的，也稱無效像元 。 紅外熱成像原理 鬼影：紅外熱成像原理 其指紅外圖像中出現的不隨目標變化的或明或暗的紋路，它是由于紅外探測器的探測元對紅外輻射的響應率不均勻造成的。透鏡中心到其焦點的距離，通常用f表示。自然

10、界中的一切物體，只要其溫度高于絕對零度（-273）的物體都能輻射電磁波，紅外線輻射式自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規環境下都會產生的自身的分子和原子無規則運動，并不停地輻射出熱紅外能量。補償前紅外圖像視場角是由鏡頭系統主平面與光軸交點看景物或看成像面的線長度時所張的角度，通俗的說，鏡頭有一個確定的視野，鏡頭對這個視野的高度和寬度的張角稱為視場角。其指紅外圖像中出現的不隨目標變化的或明或暗的紋路，它是由于紅外探測器的探測元對紅外輻射的響應率不均勻造成的。因此，這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。其探測器不需要低溫制冷，采用的探測器通常是以微測輻射熱計為基礎，主要有多

11、晶硅和氧化釩兩種探測器。其指紅外圖像中出現的不隨目標變化的或明或暗的紋路，它是由于紅外探測器的探測元對紅外輻射的響應率不均勻造成的。160120分辨率紅外圖補償后紅外圖像利用這兩個窗口，紅外熱像儀可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環境，能夠清晰地觀察到前方的情況。利用這兩個窗口，紅外熱像儀可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環境，能夠清晰地觀察到前方的情況。 非均勻性校正： 由于紅外探測器制造工藝的局限，紅外探測器每個探測元對紅外輻射的響應率不同，成像面上會出現上述鬼影和壞點現象，影響熱像儀的成像質量。 非均勻性校正是指有效降低探測器的響應率不均勻性，提高熱像儀成像質量的一種技術手段。經過非均勻性校正的熱像儀成像畫面均勻，鬼影和壞點現象消失，成像效果得到明顯改善，可大大提高熱像儀的觀察能力。 非均勻校正前 非均勻校正后紅外熱成像原理 其指紅外圖像中出現的不隨目標變化的或明或暗的紋路，它是由于紅 補償： 補償也成為校正，是為了獲得非均勻性校正所需的原始數據，從而得到理想的紅外圖像，在圖像出現不清晰的時候，可對熱像儀進行補償操作。補償目標可以根據現場環境和目標特性選擇不同的但溫度均勻的物體，這個物