红外热成像的原理

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发表时间:2020-04-01 16:10作者:kdacctv

2020庚子鼠年开始,一场新冠肺炎席卷全球。从国内来看,全国上下都积极采取防控措施,在小区门口、商场入口、车站入口等人流密集区域,总有全副武装的工作人员拿着红外线测温枪对准你的额头,相似的站位和眼神,仿佛在上演无间道。


对于传统的测温来说常常为人诟?。喝颂褰哟ゾ嗬牍菀捉徊娓腥?、需要人工手动操作耗时长效率低、投入大量人力物力防疫成本偏高等,这让红外热成像这个相对冷门的行业发起了高烧,不少人对红外热成像的认知有所提高,但并不透彻,看见大大小小的企业一股脑的进入红外热成像领域。今天,小编分享一下红外热成像的原理。


红外热成像技术是一种被动红外夜视技术,其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度(-273℃)的物体在每时每刻都辐射出红外线,同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观的基础。


物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波,随着温度变化,电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变,波长介于0.75μm到1000μm间的电磁波称为“红外线”,而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。


其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。红外线在地表传送时,会受到大气组成物质( 特别是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收,强度明显下降,仅在中波3μ~5μm及长波8~12μm的两个波段有较好的穿透率(Transmission),通称大气窗口(Atmospheric window),大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测,计算并显示物体的表面温度分布。此外,由于红外线对极大部份的固体及液体物质的穿透能力极差,因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。


利用这一特性,通过光电红外探测器将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号后,成像装置就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布,最后经系统处理,形成热图像视频信号,传至显示屏幕上,就得到与物体表面热分布相对应的热像图,即红外热图像。


热成像系统通过探测目标物体的红外辐射,并经过光电转换、电信号处理等手段,经过放大和视频处理,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像,从而使人眼的视觉范围扩展到不可见的红外区。其核心器件和技术主要为:焦平面探测器、后续处理电路、图像处理软件等。


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