红外热成像仪的发展历程及工作原理
和普威视带您走进红外热成像发展历史
北京和普威视带您走进红外热成像发展历史红外热成像技术，也是一个有非常广阔前途的高科技技术，其大量的应用将会引起许多行业变革性的改变。
一、什么是红外热成像？光线是大家熟悉的。
光线是什么？光线就是可见光，是人眼能够感受的电磁波。
可见光的波长为：0.38 ～0.78 微米。
比0.38 微米短的电磁波和比0.78 微米长的电磁波，人眼都无法感受。
比0.38 微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线，比0.78 微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线。
红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78 ～1000微米的电磁波。
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。
照相机成像得到照片，电视摄像机成像得到电视图像，都是可见光成像。
自然界中，一切物体都辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。
目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而是目标表面温度分布图像，换一句话说，红外热成像使人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
二、红外热成像的特点是什么？有位著名的美国红外学者指出：“人类的发展可分为三个阶段。
第一个阶段是人类通过制造工具，扩展体力活动的能力，第二阶段通过提高判断能力，寻求更清晰和更广泛的理解与判断事物的标准，而人类近年来致力的增强获得输入信息的能力，扩大感觉范围或增填新的感官，使我们的大脑能接受更多的信息，正是人类发展的第三阶段。
在这个阶段中，红外技术的发展已经把人类的感官由五种增加到六种”。
这一席话，我认为恰如其分的道出了红外热成像技术在当代的重要性。
因为，我们周围的物体只有当它们的温度高达1000 ℃以上时，才能够发出可见光。
相比之下，我们周围所有温度在绝对零度（-273 ℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。
红外线热成像仪的原理
红外线热成像仪的原理红外线热成像仪是一种非接触式的温度测量仪器，其原理基于物体的红外辐射特性。
红外线热成像仪利用光学系统将物体的红外辐射聚焦到探测器上，然后通过电子系统处理信号，最终在显示器上呈现物体的热图像。
一、红外辐射原理所有物体都会发出红外辐射，这是由于物体内部的微观粒子的振动和运动产生的。
温度越高，物体发出的红外辐射的强度越高。
红外线热成像仪通过测量物体发出的红外辐射强度来推断物体的温度。
二、工作原理红外线热成像仪由光学系统、探测器和电子系统三部分组成。
1.光学系统光学系统的作用是将目标物体的红外辐射聚焦到探测器上。
它通常由透镜或反射镜组成，具有过滤和聚焦的功能。
通过过滤器，光学系统只允许特定波长的红外辐射进入，以减少其他干扰信号的影响。
2.探测器探测器是红外线热成像仪的核心部分，负责接收和测量目标物体的红外辐射。
探测器通常由一系列的热电偶或热电阻组成，能够将红外辐射转换为电信号。
探测器的性能决定了红外线热成像仪的灵敏度和精度。
3.电子系统电子系统负责处理探测器输出的信号，将其转换为可显示的图像。
电子系统通常包括放大器、信号处理器和显示器等组件。
放大器将探测器输出的微弱电信号放大，信号处理器对信号进行进一步处理和修正，最后在显示器上呈现目标物体的热图像。
三、特点及应用红外线热成像仪具有非接触、快速、高精度和高灵敏度等特点，广泛应用于军事、工业、医疗等领域。
在军事领域，红外线热成像仪用于夜视侦查和瞄准目标；在工业领域，红外线热成像仪用于设备故障检测和产品质量检测；在医疗领域，红外线热成像仪用于疾病诊断和治疗监测。
总之，红外线热成像仪是一种基于物体红外辐射特性的温度测量仪器，其工作原理主要包括光学系统、探测器和电子系统三部分。
由于具有非接触、快速、高精度和高灵敏度等特点，红外线热成像仪在军事、工业、医疗等领域得到了广泛应用。
随着技术的不断发展，红外线热成像仪的应用前景将更加广阔。
红外热像仪原理
红外热像仪原理
红外热像仪是一种测量和记录目标物体表面温度分布的设备。
它基于热辐射原理，利用物体发射的红外辐射来获取其表面温度信息，并将其转化为热像图。
红外热像仪的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 红外辐射接收：红外热像仪使用一种称为红外探测器的器件来接收目标物体发射的红外辐射。
红外辐射是一种电磁波，如果物体温度高于绝对零度（-273.15摄氏度），它就会发射红
外辐射。
2. 辐射转换：红外探测器接收到红外辐射后，将其转化为电信号。
这个过程是通过材料中的特殊特性实现的，例如热电效应、焦耳效应或半导体效应。
3. 电信号处理：红外热像仪将接收到的电信号进行放大和滤波等处理，以提高信噪比和图像质量。
4. 热图生成：经过处理的电信号被传送到图像处理单元，进一步转化为热图。
在热图中，不同颜色表示不同温度的区域，从而形成一幅以温度为信息的热像。
需要注意的是，红外热像仪只能感测物体表面的红外辐射，并不能穿透物体测量内部温度。
此外，由于红外辐射是相对较弱的，高温物体的辐射强度较低，因此在应用中需要根据具体情况选择适合的探测器灵敏度和镜头焦距。
红外热像仪在许多领域得到广泛应用，包括建筑检测、电气设备故障排查、火灾预警、医学诊断等。
通过获取目标物体表面的温度信息，红外热像仪可以帮助用户发现问题区域，提高工作效率，减少损失。
红外热成像技术
。
环境监测
监测大气、土壤、水资源等环 境指标，助力环境保护和治理
。
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环境质量监测
利用红外热成像技术可以监测城市空气质量、工业污染等环境问题 ，帮助政府部门制定环境保护政策。
生态保护
红外热成像技术可以观察动植物体的温度分布，为生态保护域，红外热成像技 术可以用于火灾监测、救援和灭 火，提高安全保障水平。
交通安全
在交通安全领域，红外热成像技 术可以用于夜间和恶劣天气下的 道路监测，提高交通安全保障能 力。
未来红外热成像技术的发 展方向
提高图像质量
高分辨率
提高红外热成像的分辨率，使得能够更清晰地识 别目标细节。
灵敏度提升
增强红外探测器的灵敏度，提高对微弱热辐射的 检测能力。
动态范围扩展
增大红外热成像的动态范围，使其能够适应更广 泛的温度变化。
降低成本
1 2
批量生产
通过规模化生产，降低红外热成像设备的制造成 本。
红外热成像技术的应用领域
• 医疗领域：红外热成像技术在医疗领域的应用包括无创检测、疾病诊断、理疗 等。例如，通过红外热成像技术可以检测出肿瘤、炎症等病变部位的温度异常 ，为医生提供有价值的诊断信息。
• 工业领域：在工业领域，红外热成像技术可用于检测设备故障、评估产品质量 等。例如，对电力设备进行红外热成像检测，能够发现潜在的故障和隐患，提 高设备运行的安全性和稳定性。
材料成本降低
研发低成本、高性能的红外材料，降低设备采购 成本。
3
技术创新
持续推动红外热成像技术的创新与优化，降低维 护与升级成本。
发展新型应用领域
红外热成像仪原理和分类
红外热成像仪分类和原理红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外辐射简介红外辐射是指波长在0.75um至lOOOum，介于可见光波段与微波波段之间的电磁辐射。
红外辐射的存在是由天文学家赫胥尔在1800年进行棱镜试验时首次发现。
红外辐射具有以下特点及应用：（1）所有温度在热力学绝对零度以上的物体都自身发射电磁辐射，而一般自然界物体的温度所对应的辐射峰值都在红外波段。
因此，利用红外热像观察物体无需外界光源，相比可见光具有更好的穿透烟雾的能力。
红外热像是对可见光图像的重要补充手段，广泛用于红外制导、红外夜视、安防监控和视觉增强等领域。
（2）根据普朗克定律，物体的红外辐射强度与其热力学温度直接相关。
通过检测物体的红外辐射可以进行非接触测温，具有响应快、距离远、测温范围宽、对被测目标无干扰等优势。
因此，红外测温特别是红外热像测温在预防性检测、制程控制和品质检测等方面具有广泛应用。
（3）热是物体中分子、原子运动的宏观表现，温度是度量其运动剧烈程度的基本物理量之一。
各种物理、化学现象中，往往都伴随热交换及温度变化。
分子化学键的振动、转动能级对应红外辐射波段。
因此，通过检测物体对红外辐射的发射与吸收，可用于分析物质的状态、结构、状态和组分等。
（4）红外辐射具有较强的热效应，因此广泛地用于红外加热等。
综上所述，红外辐射在我们身边无处不在。
而对于红外辐射的检测及利用，更是渗透到现代军事、工业、生活的各个方面。
由于人眼对于红外辐射没有响应，因此对于红外辐射的感知和检测必须利用专门的红外探测器。
红外辐射波段对应的能量在O.leV-l.OeV之间，所有在上述能量范围之内的物理化学效应都可以用于红外检测。
(完整版)医用红外热像仪的发展、原理及应用
一:医用红外热成像技术的发展史最早使用生物热学诊断技术的记录可以在大约公元前480年希波克拉底（希腊名医）的著作中找到。
方法是将病人的身体表面涂满泥巴，观察什么部位干的最快，以此判断器官疾病情况。
20世纪50年代,军队开始使用红外热成像技术监控夜间行进的队伍，引领了热成像诊断技术的新纪元.到了20世纪50年代中期红外热成像技术允许医学目的的应用。
红外热成像技术第一次的诊断应用是在1956年,Lawson发现患有乳癌的乳房皮肤表面温度要高于正常的组织温度。
他还发现癌症患者的血管温度要高于动脉温度。
在1972年美国卫生教育和福利部发表一篇论文,其中部长Thomas Tiernery写到,“医学顾问证实当前红外热成像技术作为一种诊断技术在以下4个领域的发展已经超越了实验阶段：(1）女性乳房病理检查，(2）…”.1982年1月29日，美国食品药品监督局批准红外热成像技术做为一种乳癌成像检测手段。
20世纪70年代之后，大量的医学中心和诊所开始将红外热成像技术用于各种目的的诊断.二、医用红外热成像技术的原理上海欧美大地的医用红外热成像技术的原理，所有高于绝对温度（－273K）的物体都会发射红外辐射，霍尔兹－波兹曼发现红外辐射及温度之间的关系。
物体表面发射的红外辐射与物体表面的辐射率及绝对温度成正比。
人体的辐射率接近1％,类似黑体，即几乎能100%辐射红外能量。
这样就可以通过人体皮肤的红外辐射得出人体温度分布。
医用红外热成像技术就是通过接收病人身体表面的红外辐射，对病人身体表面及热区温度进行检测、记录、成像。
图像可以提供被检测区域的温度对比信息,对被检测区域进行定性和定量检测。
三、医用红外热成像技术与其他诊断技术的区别目前医院一般常用的检查设备有B超、12导心电图机、生化分析仪、骨密度测定仪、近红外乳透仪、彩色超声多谱乐、电子胃肠镜、肺功能仪、X光机等.常规的检查设备在疾病的的诊断方面都有其局限性，对病人有侵入或伤害性。
红外热成像原理
下图就是RNO非常知名的HC系列热像夜视仪，改系 列产品与2002年为美 军定制，目前美 军采购量超过10万 台，前期美国海豹突击队人手配备一台HC640. 2010年， RNO与美 军共同研发的TC系列超高清红外夜视热成像仪 成功，RNO HC系列才得以成功转为民用，也让很多打猎 爱好者有机会使用这款传奇的红外夜视热成像仪。
六、红外热像仪介绍
• 作为最为高科技产品，红外夜视热成像仪主 要的知名品牌大都是在美国的。虽然近年来中国 在热成像仪的领域也取得了很大的发展，但是用 在侦察、打猎、巡逻的领域还是很少的。 针对于 红外夜视热成像仪的品牌来说那就太多了，如果 一个一个的挑选都不知道要到何年何月了，所以 针对购买红外夜视热成像仪，最简单的方法就是 选择大品牌，大品牌首先肯定是质量绝对过关的， 其次就是售后，高端仪器一旦发生售后问题那是 相当的麻烦的，大品牌就可以完全避免这些麻烦。 下面说说几个国际的几个大品牌。
红外热成像原理
目前，新的热成像仪主要采用非致冷 焦平面阵列技术，集成数万个乃至数十万 个信号放大器，将芯片置于光学系统的焦 平面上，无须光机扫描系统而取得目标的 全景图像，从而大大提高了灵敏度和热分 辨率，并进一步地提高目标的探测距离和 识别能力。
一、红外热像图和可见光图比较
红外热图像
可见光图像
二、红外线的发现
三、红外热成像技术的基础知识－电磁波谱
我们通常把波长大于红色光线波长0.75µm，小于 1000µm的这一段电磁波称作“红外线”，也常称作“红 外辐射”。红外线按照波长不同可以分为：近红外0.75 – 3µm；中红外3 – 6 µm；远红外6 – 15µm；极远红外15 – 1000 µm。
四、红外辐射的大气穿透
红外线在大气中穿透比较好的波段，通常称为“大气窗口”。红 外热成像检测技术，就是利用了所谓的“大气窗口”。短波窗口在1-5μm之间，而长波窗口则是在8--14μm之间。 一般红外线热像仪使用的波段为:短波 (3µm -- 5µm); 长波 ( 8µm --14µm) 。
红外热像仪工作原理
红外热像仪工作原理
红外热像仪，也叫热成像仪，是一种用来检测物体表面温度的仪器。
它可以检测物体表面温度，并将温度变化转换成图像，以便更加直观的查看物体的温度分布情况。
红外热像仪的工作原理可以概括为：首先，它接收物体反射的红外辐射，然后将接收到的红外辐射转换为电脉冲，最后，将其转换成可视图像，从而显示出物体表面温度的分布情况。
红外热像仪的原理主要是利用黑体原理，即物体在热辐射的作用下，会发射不同的红外辐射。
这些红外辐射的强弱取决于物体的温度，越高的温度发射的辐射越强，越低的温度发射的辐射越弱。
红外热像仪接收到的红外辐射强度与物体的表面温度成正比。
红外热像仪的优点：红外热像仪可以快速、非接触地检测物体表面温度，并将温度变化以图像的形式直观地显示出来，这样可以大大提高检测效率。
它还可以用于检测隐藏在物体表面以下的温度变化，从而进行更为精确的检测。
红外热像仪也可以用于环境监测，可以用来检测地表温度，从而为气候变化研究提供有效信息。
红外热像仪在工业、农业、环境监测等领域都有很广泛的应用，它可以检测物体表面温度，并可以将温度变化转换为图像，这样能更加直观地查看物体的温度分布情况，为工业、农业、环境监测等领域提供更多的便利。
红外热像仪发展历程
红外热像仪发展历程红外热像仪是一种能够将目标物体的红外辐射转换为可视化的热像的仪器。
它具有无触发和非接触的特点，广泛应用于军事、医疗、消防、石油、电力等领域。
下面就为大家介绍一下红外热像仪的发展历程。
20世纪初，人们开始意识到红外辐射的存在，并且试图开发出能够观测和探测红外辐射的仪器。
然而，在当时的技术条件下，红外热像仪的发展还受到了制约。
直到20世纪50年代，随着红外探测器和电子显示器件的发展，红外热像仪才开始进入实用化阶段。
50年代末，美国斯普拉格公司在红外探测器和光电传感器方面取得了重要突破，实现了实时热像的观测。
这也使得红外热像仪从此成为军用领域的重要设备，在战术侦察、目标识别和夜间作战中发挥了重要作用。
70年代，随着热成像探测材料和光学系统的改进，红外热像仪的性能进一步提高。
热像仪的分辨率得到了显著提高，能够实现更高的目标识别能力。
同时，红外热像仪的体积和重量也得到了大幅减小，使得其适用于更多的应用场景。
80年代末和90年代初，随着微机技术的快速发展，红外热像仪的数字化和智能化特性开始得到广泛应用。
微处理器的引入使得红外热像仪能够实现图像处理、数据存储和分析等功能。
而智能算法的引入则进一步提高了红外热像仪的目标识别和跟踪能力。
21世纪初，随着红外探测器技术的突破，红外热像仪进一步实现了高分辨率和高灵敏度。
同时，红外热像仪的成本也得到显著降低，使得其逐渐普及到商业领域。
红外热像仪被应用于建筑、安防、电力、医疗等领域，为人们的生活和工作带来了便利。
现如今，红外热像仪正朝着更高的分辨率、更低的功耗和更智能的方向发展。
新的探测材料、光学材料和图像处理算法的不断涌现，使得红外热像仪的性能不断提高。
同时，红外热像仪的应用领域也在不断扩大，如无人机、自动驾驶、机器人等。
总之，红外热像仪经过多年的发展，从最初的实验阶段逐渐成熟起来。
它的发展离不开红外探测器、光学系统和图像处理算法等多个领域的进步。
红外热像仪的应用领域也越来越广泛，为人们的生活和工作带来了诸多便利。
什么是红外传感器之红外热成像仪,红外传感器原理
什么是红外传感器之红外热成像仪，红外传感器原理
我们了解到，红外热成像仪是红外传感器的诸多应用中非常重要的一种应用，从最初仅限于作为军用高科技产品，现在已经越来越普遍地走向工业和民用市场。
在电影《蒸发密令》里有这样一个镜头，施瓦辛格为了躲避持有热成像仪的对手的追杀，跳进了装满水的浴缸里，以便将自己的温度和周围保持一致，从而试图遮蔽自己的红外信号源，避免热成像仪的侦查。
要想知道热像仪为什么这样神奇，首先还得从它的工作原理说起。
红外热成像仪的工作原理
所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。
利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热成像仪。
红外热成像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。
这种热像图与物体表面的热分布场相对应，但实际被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算和处理等。
需要说明的是，同一目标的热图像和可见光图像是不同的，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面。
红外热像仪发展历程
红外热像仪发展历程红外热像仪（Infrared Thermograph）是一种可以测量和显示物体表面温度分布的设备。
它通过接收物体所辐射的红外辐射能量并将其转化为可见的图像或视频，从而提供了对物体表面温度分布的直观观察。
红外热像仪的发展可以追溯到19世纪末的研究工作。
当时，科学家们发现不同物体会以不同的速率辐射热能，并开始探索如何捕捉和利用这种红外辐射。
最早的红外热像仪原型是由Wilhelm Conrad Röntgen在1896年发明的。
然而，当时的技术限制使得这些早期设备体积庞大且需要复杂的操作，对于实际应用来说并不实用。
随着科学技术的不断进步，红外热像仪在20世纪上半叶开始得到了更多的关注和研究。
在第二次世界大战期间，红外热像仪被用于军事领域，用于探测敌方舰船、飞机和坦克等目标。
这使得红外热像仪在技术上迈出了重要的一步，进一步改善了其图像质量和实用性。
在20世纪50年代和60年代，红外热像仪开始应用于民用领域。
随着红外探测器技术的进步，红外热像仪的体积和重量得到了明显缩小，使用和操作也变得更加简便。
这使得红外热像仪得以广泛应用于电力、建筑、医疗、环保和安防等行业。
此外，红外热像仪还被应用于火灾救援、人体检测和夜视等领域。
进入21世纪，随着纳米技术、光学技术和图像处理技术的不断发展，红外热像仪的性能得到了进一步提升。
新一代红外热像仪具有更高的分辨率、更快的响应速度和更低的噪声水平。
此外，随着无人机技术的飞速发展，红外热像仪也被广泛应用于无人机领域，用于航空摄影、农业监测、边境巡逻等任务。
总的来说，红外热像仪从发明至今经历了一系列的技术突破和应用拓展。
通过不断改进和创新，红外热像仪已成为一个重要的非接触式测量和检测工具，在各个领域发挥着重要的作用。
红外热像仪的发展历程是怎么样？
揭秘红外热像仪的发展历程揭秘红外热像仪的发展历程。
随着红外这个词汇成为安防界点击率最高的词汇之一，越来越多的人渴望进一步的了解红外这门技术及它的应用。
这就不能不提到这一技术的发源及其发展历程。
一、红外热像仪的发展历程1800年，英国天文学家F.W.赫歇耳发现了红外线。
揭秘红外热像仪的发展历程。
而红外技术的最早应用起源于军事领域，实际应用始于第二次世界大战期间。
当时，德国研制和使用了一些军用红外热像仪红外技术装备，其中有红外通信设备和红外夜视仪，它们都属于主动式红外系统。
战后，由于红外光子探测器和透红外光学材料的迅速发展，红外技术的应用引起军事部门的重视。
此后，红外技术的发展方向集中在被动式系统上。
50年代，红外点源制导系统应用于战术导弹上。
60年代，红外技术的军事应用已相当广泛，如已应用于制导、火控、瞄准、侦察和监视等。
60年代中期，出现了光机扫描的红外成像技术。
70年代，红外成像技术获得迅速发展，热成像系统和电荷耦合器件的应用是这一时期的重要成果。
80年代，红外技术进入研制镶嵌焦面阵列(CCD阵列)系统的新时期。
揭秘红外热像仪的发展历程。
尽管德国最先开展了红外武器的开发，但是第一个将红外技术应用于战场的却是美国。
1945年夏，美军登陆进攻冲绳岛，隐藏在岩洞坑道里的日军利用复杂的地形，夜晚出来偷袭美军。
美军将一批刚刚制造出来的红外夜视仪紧急运往冲绳，把安有红外夜视仪的枪炮架在岩洞附近，当日军趁黑夜刚爬出洞口，立即被一阵准确的枪炮击倒。
洞内的日军不明其因，继续往外冲，又糊里糊涂地送了命。
红外夜视仪初上战场，就为肃清冲绳岛上顽抗的日军发挥了重要作用。
但是，50年代前期所用的红外夜视设备，都是主动式红外夜视仪，一般采用红外变像管作接收器，工作波段在1微米左右，在夜间可看见100米处的人，1公里内的坦克、车辆和10公里远的舰船。
现代红外夜视设备最具有代表性的红外热像仪。
美国于60年代后期研制的一种光机扫描式红外成像系统，为飞机夜航和在恶劣气象条件下的飞行提供观察手段，工作在8～12微米波段，。
红外热像发展史
这大大改进了原始的扫描式探测器，从而提高了图像质量和空间分辨率。现代热像仪上的典型阵列的像素范围为：16 × 16至640 × 480。比如说Fotric222手机热像仪的红外分辨率为80×80像素，最小成像距离为标准镜头0.1m,空间分辨率(IFOV)则为6.1mrad或11mrad。Fotric228的红外分辨率达到最大640×480像素，最小成像距离也是0.1m，空间分辨率则提高到0.78mrad。
热像仪是一种无需与设备直接接触便可检测出红外波长频谱中的热图案的设备。早期型号的热像仪称为“光导探测器”。从1916年至1918年，美国发明家Theodore Case利用光导探测器做实验，通过与光子（而不是热能）直接交互作用产生信号，最终发明了速度更快、更灵敏的光导探测器。20世纪四十年代和五十年代期间，为了满足日益增长的军事应用领域的需求，热成像技术不断演变，取得了长足的发展。德国科学家发现，通过冷却光导探测器可以提高整体性能。
1880年，美国天文学家Samuel Langley使用辐射热检测仪探测到304米(1000英尺）以外的牛的体热。辐射热检测仪测量的不是电压差异，而是与温度变化有关的电阻变化。Sir William Herschel的儿子Sir John Herschel于1840年使用名为“蒸发成像仪”的设备制作出第一幅红外图像。热图像是薄油膜的蒸发量差异形成的，可以借助油膜上反射出的光线进行查看。
红外热像仪原理
红外热像仪原理、主要参数和应用1. 红外线发现与分布1672年人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成的。
当时，牛顿做出了单色光在性质上比白光跟简单的著名结论。
我们用分光棱镜可把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等单色光。
1800年英国物理学家赫胥尔从热的观点来研究各色光时，发现了红外线。
红外线的发现标志着人类对自然的又一个飞跃。
随着对红外线的的不断探索与研究，已形成红外技术这个专门学科领域。
红外线的波长在0.76--100μM之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。
温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。
通过红外探测器将物体辐射的功率信号转换成电信号，成像装置的输出的就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经电子系统处理后传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。
运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。
2. 红外热像仪的原理红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统)接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪无此机构)对被测物体的红外热像仪进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换电信号，经放大处理、转换为标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。
这种热像图与物体表面的分布场相对应；实际上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实际校正，伪色彩描绘等高线和直方进行运算、打印等。
(完整版)红外热像仪的用途和原理
红外热像仪的原理和用途红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
一．红外热像仪的发展红外热像仪在最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。
自二十世纪70年代,欧美一些发达国家先后开始使用红外热像仪在各个领域进行探索。
红外热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。
由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素,好的热像仪必须具备160＊120像素、分辨率小于0。
1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。
红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像.热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外热像仪在全球范围内，美国拥有绝对领先的技术。
全球前三大红外热像仪品牌：RNO,FLIR和FLUKE都是美国品牌.其中RNO是全球红外热像仪的鼻祖,也是全球第一大红外热像仪品牌。
其知名的型号,也是占据全球40%市场份额的单品是PC—160。
作为一款售价4000多美元的红外热像仪,这款热像仪,拥有高达60HZ的帧频(帧频越高,热像仪精度越高，感应速度也快，也更精确，成像也更连续），这款红外热像仪可以说性价比非常高。
FLIR 主要生产低端的2000美元左右的红外热像仪。
FLUKE主要生产中低端的红外热像仪。
二．红外热像仪的原理红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。
比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线或称红外辐射，是指波长为0。
红外线热成像仪和原理
红外线热成像仪和原理红外线热成像仪（Infrared Thermal Imaging）是一种利用目标物体发射的红外辐射来获取物体温度分布图像的仪器。
它可以将红外辐射转换为可见图像，实现无接触、非破坏、全天候、全方位的测温。
红外线热成像仪的工作原理基于热辐射定律，即物体的温度越高，发射的红外辐射也就越强。
红外线热成像仪通过红外探测器感受目标物体发出的红外辐射，并将信号转换成电信号进行处理，最后形成热像。
红外探测器是红外线热成像仪的核心部件，主要由感光元件、信号传导电路和图像处理电路组成。
红外探测器根据工作原理的不同，一般分为热电偶、金属氧化物半导体（Microbolometer）和量子阱（quantum well）等几种类型。
热电偶依靠温度变化引起的电动势，产生微弱电流，经过放大和转换，最终形成图像。
金属氧化物半导体通过红外光线的吸收造成材料温度升高，进而改变电阻值，用电阻变化来测量红外辐射。
量子阱探测器则是利用量子态能带的限制和光子吸收的特点来实现红外感受。
红外线热成像仪通过数组型红外探测器对感兴趣的目标进行扫描，同时计算其每个像素的温度数值，再以不同的颜色来显示，形成红外热图像。
红外热图像中，不同颜色的区域代表了不同温度的目标，可以直观地看到目标物体的温度分布情况。
红外热图像可以在夜间、恶劣天气条件下或者较远处远距离观测目标，具有广泛的应用前景。
红外线热成像仪应用于很多领域，如军事、建筑、安防、医疗、消防、工业、环境监测等。
在军事方面，红外热成像仪可以用于搜索目标、辅助打击和侦查敌人。
在建筑领域，可以检查建筑物的热效益，确保能源使用效率和安全。
在医疗领域，红外热成像仪可用于体温检测、乳腺癌筛查等，具有无创、方便、快速的优点。
总之，红外线热成像仪利用物体发出的红外辐射，将其转换为可见的热图像，展示出目标物体的温度分布情况。
其工作原理是基于红外辐射和热辐射定律。
红外线热成像仪在许多领域拥有广泛的应用，提供了无接触、非破坏、全天候、全方位的测温技术。
红外发展历史
红外发展历史美国德克萨斯仪器公司（TI）在1964 年首次研制成功第一代的热红外成像装置，叫红外前视系统(FLIR)，这类装置利用光学元件运动机械，对目标的热辐射进行图像分解扫描，然后应用光电探测器进行光——电转换，最后形成视频图像信号，并在荧屏上显示，红外前视系统至今仍是军用飞机、舰船和坦克旗瀚科技上的重要装置。
六十年代中期瑞典AGA 公司和瑞典国家电力局，在红外前视装置的基础上，开发了具有温度测量功能的热红外成像装置。
这种第二代红外成像装置，通常称为热像仪。
七十年代法国汤姆荪公司研制出，不需致冷的红外热电视产品。
九十年代出现致冷型和非致冷型的焦平面红外热成像产品，这是一种最新一代的红外电视产品，可以进行大规模的工业化生产，把红外热成像的应用提高到一个新的阶段。
七十年代中国有关单位已经开始对红外热成像技术进行研究，到八十年代初，中国在长波红外元件的研制和生产技术上有了一定进展。
到了八十年代末和九十年代初，中国已经研制成功了实时红外成像样机，其灵敏度、温度分辨率都达到很高的水平。
进入九十年代，中国在红外成像设备上使用低噪音宽频带前置放大器，微型致冷器等关键技术方面有了发展，并且从实验走向应用，主要用途用于部队，例如便携式野战热像仪，反坦克飞弹、防空雷达以及坦克、军舰火炮等。
中国在红外热成像技术方面，已经投入了大量人力物力，形成了相当规模的研发力量，但是总的来讲，与世界先进水平差距很大，与西方相比，约差10 年以上。
目前国外已经开始在部队装备第二代红外热成像仪，并开始了第三代的研发工作，但中国现在才推广第一代红外成像仪。
在国际上，美国、法国、以色列是这方面的先行者，其它国家包括俄罗斯均处下游水平。
近几年来，在党的政策方针指引下，中国的红外成像技术得到突飞猛进的发展，与西方的差距正在逐步缩小，有些设备的先进性也可同西方同步，相信中国和西方的差距会进一步缩小，尤其在新技术的应用方面更可以独树一帜。
红外热成像产品，可以分为致冷型的非致冷型两大类。
红外热像仪及其工作原理
红外热像仪及其工作原理什么是红外辐射?红外辐射介于电磁光谱的可见光辐射和微波辐射之间。
红外辐射源主要为热量或热辐射。
温度高于绝对零度(-273.15摄氏度或0开尔文)的任何物体均会发出红外辐射。
即使我们认为非常冷的物体(例如冰块)也存在红外辐射。
我们每天都会接触红外辐射，这包括我们从太阳光、火或散热器等处感觉到的热量。
尽管肉眼看不到，但皮肤中的神经却可以感受到热量。
物体越热，其红外辐射量越大。
红外热像仪及其工作原理尽管肉眼无法观测红外辐射(IR)，但是红外热像仪可将其转化为可见光图像，描绘被测物体或场景的温度变化。
所有温度高于绝对零度的物体均可发射红外光，且物体温度越高，红外辐射量越大。
红外热像仪工作原理的简化图某个物体发出的红外能量通过光学镜头聚焦在红外探测器上，探测器向传感器电子元件发送信息，进行图像处理，电子元件将探测器发来的数据转译成可在取景器或标准视频监视器或LCD显示屏上查看的图像。
红外热成像是一种可将红外图像转换为热辐射图像的技术，该技术可从图像中读取温度值。
因此，热辐射图像中的各个像素实际上都是一个温度测量，可实现对物体表面温度的非接触式测量。
红外热像仪的构造类似于一台数码摄像机。
主要组件包括一个将红外辐射对准探测器的镜头，以及用于处理并显示热信号和热图像的软件和电子设备。
红外热像仪探测器红外热像仪探测器并非摄像机和数码相机常用的一种电荷耦合装置，而是一个微米大小像素的焦平面阵列探测器(FPA)，由各种对红外波长敏感的材料制成。
FPA的分辨率从约160× 120像素到高达1024 × 1024像素不等。
FPA探测器技术可分为两类：热探测器和量子探测器。
热探测器的一种常见类型就是非制冷微量热型探测器，由金属或半导体材料制成。
这些探测器通常比量子探测器的成本低，且具有更广的光谱响应。
但是，微量热型探测器会对入射辐射能作出反应，速度与敏感度均低于量子探测器。
量子探测器由锑化铟(InSb)、铟镓砷(InGaAs)、硅化铂(PtSi)、碲镉汞(HgCdTe或MCT)和量子阱红外探测器(QWIP)上分层的砷化镓/砷化铝镓等材料制成。
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红外热成像仪的发展历程及工作原理
“红外线”一词源于“pastred”，是超出红色之外的意思，表示该波长在电磁辐射频谱中所处的位置。
“thermography”一词是采用同根词生成的，意思是“温度图像”。
热成像的起源归功于德国天文学家SirWilliamHerschel，他在1800年使用太阳光做了一些实验。
Herschel让太阳光穿过一个棱镜并在各种颜色处放置温度计，利用灵敏的水银温度计测量每种颜色的温度，结果发现了红外辐射。
Herschel发现，当越过红色光线进入他称为“暗红热”区域时，温度便会升高。
“暗红热”即是现在人们所说的红外热能，处于被称为电磁辐射的电磁波频谱区域。
二十年后，德国物理学家ThomasSeebeck发现了温差电效应。
在该发现的基础上，意大利物理学家LeopoldoNobili于1829年发明了热量倍增器（即早期版本的热电偶）。
这种简单的接触式设备的工作原理是两个异种金属之间的电压差会随着温度的变化而变化。
过了不久，Nobili的合作伙伴MacedonioMelloni把热量倍增器改进为热电堆（以串联方式安装热量倍增器）并将热辐射集于热电堆上，这样，他可以检测到9.1米（33英尺）远处的人类体热。
1880年，美国天文学家SamuelLangley使用辐射热检测仪探测到304米(1000英尺）以外的牛的体热。
辐射热
检测仪测量的不是电压差异，而是与温度变化有关的电阻变化。
SirWilliamHerschel的儿子SirJohnHerschel于1840年使用名为“蒸发成像仪”的设备制作出第一幅红外图像。
热图像是薄油膜的蒸发量差异形成的，可以借助油膜上反射出的光线进行查看。
热像仪是一种无需与设备直接接触便可检测出红外波长频谱中的热图案的设备。
早期型号的热像仪称为“光导探测器”。
从1916年至1918年，美国发明家TheodoreCase利用光导探测器做实验，通过与光子（而不是热能）直接交互作用产生信号，最终发明了速度更快、更灵敏的光导探测器。
20世纪四十年代和五十年代期间，为了满足日益增长的军事应用领域的需求，热成像技术不断演变，取得了长足的发展。
德国科学家发现，通过冷却光导探测器可以提高整体性能。
直到20世纪六十年代，热成像技术才被用于非军事应用领域。
虽然早期的
热成像系统很笨重、数据采集速度缓慢而且分辨率不佳，但它们还是被用于工业应用领域，例如检查大型输配电系统。
20世纪七十年代，军事应用领域的持续发展造就了第一个便携式系统。
该系统可用于建筑诊断和材料无损测试等应用领域。
20世纪七十年代的热成像系统结实耐用而且非常可靠，但与现代热像仪相比，它们的图像质量不佳。
到20世纪八十年代初期，热成像技术已广泛应用于医疗、主流行业以及建筑检查领域。
经过校准后，热成像系统可以制作完全的辐射图像，这样便可测量该图像中任意位置的辐射温度。
辐射图像是指包含图像内各点处的温度测量计算值的热图像。
安全可靠的热像仪冷却器经过改进，取代了沿用已久的用于冷却热像仪的压缩气或液化气。
此外，人们还开发并大量生产了成本较低、基于管道的热电光导摄像管(PEV)热成像系统。
虽然不能进行辐射测量，但PEV热成像系统轻巧灵便、携带方便，而且无需冷却便可操作。
20世纪八十年代后期，一种称为焦平面阵列(FPA)的新设备从军事应用领域转移至商业市场。
焦平面阵列(FPA)是一种图像传感设备，由位于镜头焦平面处的红外传感探测器的阵列（通常为矩形）组成。
这大大改进了原始的扫描式探测器，从而提高了图像质量和空间分辨率。
现代热像仪上的典型阵列的像素范围为：16×16至640×480。
从这个角度来说，像素是可以检测红外能量的FPA的最小独立元素。
对于特殊应用场合，阵列的像素可以达到1000×1000以上。
第一个数字代表每个垂直列中的像素数，第二个数字代表屏幕上显示的行数。
例如，160×120阵列的总像素为19,200（160像素×120像素=19,200总像素）。
自2000年以来，使用多个探测器的FPA技术的发展不断加快。
长波热像仪用于检测8µm至15µm波长范围内的红外能量。
微米(µm)是一个长度测量单位，等于1毫米（0.001米）的千分之一。
中波热像仪用于检测2.5µm至6µm波长范围内的红外能量。
长波和中波热成像系统均提供全面的辐射型号，图像融合度和热灵敏度通常为0.03SDgrC(0.054SDgrF)或更低。
红外热像仪的光路图
这些系统的成本在过去十年间降低了十倍以上，但质量得到了大幅度提升。
此外，用于图像处理的计算机软件的应用也有了显著的发展。
现在，几乎所有商业类型的红外系统均使用软件来协助分析和撰写报告。
报告可快速生成并在互联网上以电子形式发，或以一种常见格式（例如PDF）保存，而且还可以刻录在多种数字存储设备上。
红外热像仪是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。
辐射是指辐射能（电磁波）在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。
现代红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建立相互联系。
所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。
红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。
通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。
热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。
人类一直都能够检测到红外辐射。
人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009°C(0.005°F)的温差作出反应。
虽然人体神经末梢极其敏感，但其构造不适用于无损热分析。
例如，尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物，但仍可能需要使用更佳的热检测工具。
由于人类在检测热能方面存在物理结构的限制，因此开发了对热能非常敏感的机械和电子设备。
这些设备是在众多应用中检查热能的标准工具。