红外热像仪技术分享ppt课件
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• 红外线或热成像技术是一种通过使用红 外成像测量仪“查看”或“测量”物体辐 射热能的技术。热能或红外线能量因其波 长过长，无法被人眼感知，属于不可见光。 作为电磁频谱的一部分，我们可探测其热 度。在红外世界中，它又区别于可见光， 即只要物体的温度在绝对零度以上就会向 外辐射热量。即使温度极低的物体，如冰 块，也会向外辐射红外线。
热像仪简单工作示意图
Biblioteka Baidu
校准说明
为什么需要红外热像仪
• 也有其它技术协助您以非接触模式测量温 度。例如，红外测温仪。 • 红外测温仪对单点温度测量非常有用，但 若是扫描大的区域或部件，则非常容易漏 掉存在故障且需要修理的关键部件。 • 红外热像仪可一次扫描整个电机、部件或 面板，能够在漆黑夜幕下无需光源产生清 晰的图像，即时显示诊断结果，全面呈现 一切问题，从不漏掉任何过热风险。
红外热像仪工作原理1
• 系统的工作原理是，由光学系统接受被测目标的红 外辐射经光谱滤波将红外辐射能量分布图形反映到焦平 面上的红外探测器阵列的各光敏元上，探测器将红外辐 射能转换成电信号，由探测器偏置与前置放大的输入电 路输出所需的放大信号，并注入到读出电路，以便进行 多路传输。高密度、多功能的CMOS多路传输器的读出 电路能够执行稠密的线阵和面阵红外焦平面阵列的信号 积分、传输、处理和扫描输出，并进行A/D转换，以送 入微机作视频图像处理。由于被测目标物体各部分的红 外辐射的热像分布信号非常弱，缺少可见光图像那种层 次和立体感，因而需进行一些图像亮度与对比度的控制、 实际校正与伪彩色描绘等处理。经过处理的信号送入到 视频信号形成部分进行D/A转换并形成标准的视频信号， 最后通过电视屏或监视器显示被测目标的红外热像图。
全天候监控
• 红外辐射是自然界中存在最为广泛的辐射， 而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线， 但是对3～5μm和8～14μm的红外是透明的， 这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。 因此，利用这两个窗口，可以在完全无光 的夜晚，或是在雨、雪等烟云密布的恶劣 环境，能够清晰地观察到所需监控的目标。 正是由于这个特点，红外热成像技术能真 正做到24h全天候监控。
探测能力强，作用距离远
• 利用红外热成像技术进行探测的能力 强， 可在敌方防卫武器射程之外实施观察， 其作用距离远。目前手持式及装于轻武器 上的热成像仪可让使用者看清800m以上的 人体 且瞄准射击的作用距离为2～3km; 在 舰艇上观察水面可达10km 在1.5km高的直 升机上可发现地面单兵的活动 在20km高的 偵察机上可发现地面的人群和行驶的车辆， 并可分析海水温度的变化而探测到水下潜 艇等。
红外热像仪有哪些优点
• ①红外热成像技术是一种被动式的非接触的检测与 识别，隐蔽性好 • ②红外热成像技术不受电磁干扰，能远距离精确跟 踪热目标，精确制导 • ③红外热成像技术能真正做到24h全天候监控 • ④红外热成像技术的探测能力强，作用距离远 • ⑤红外热成像技术可采用多种显示方式，把人类的 感官由五种增加到六种 • ⑥红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度场， 不受强光影响，应用广泛
隐蔽性好
• 由于红外热成像技术是一种对目标的被动 式的非接触的检测与识别，因而隐蔽性好， 不容易被发现，从而使红外热成像仪的操 作者更安全、更有效。
精确制导
• 由于红外热成像技术利用的是热红外线， 因而不受电磁干扰。采用先进热成像技术 的红外搜索与跟踪系统，能远距离精确跟 踪热目标，并可同时跟踪多个目标，使武 器发挥最佳效能。红外热成像技术可精确 制导，使制导武器具有较高的智能性和发 射后不用管的能力，并可寻找最重要的目 标予以摧毁，从而大幅度提高了弹药的命 中精度，使其作战威力成几十倍地提高。
红外热像仪工作原理2
• 红外热成像技术是将红外图像转换成辐射 图像，从而能够从图像中读出温度值。为此， 红外热像仪中采用了复杂的算法。 • 总之，红外热像仪是通过非接触探测红外 能量（热量），并将其转换为电信号，进而在 显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度 值进行计算的一种检测设备。红外热像仪能够 将探测到的热量精确量化，或测量，使您不仅 能够观察热图像，还能够对发热的故障区域进 行准确识别和严格分析。
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。这种红外线辐射是，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。
红外技术原理
把人类的感官由五种增加到六种
• 只有当物体的温度高达1000 ℃以上时，才能够发出可见 光被人眼看见。而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。如一个正常的人所 发出的热红外线能量，大约为100 W。这些都是人眼看 不见的，但物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面 的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用红外热 成像技术对物体进行无接触温度测量和热状态分析，并 可采用多种显示方式显示出来。如对视频信号进行假彩 色处理，便可由不同颜色显示不同温度的热图像;若反 视频信号进行模数转换处理，即可用数字显示物体各点 的温度值等，从而看清人眼原来看不见的东西。所以可 以说，红外热成像技术把人类的感官由五种增加到六种。
红外热像仪技术分享
红外辐射的发现
• 1672年，牛顿使用分光棱镜把太阳光（白光）分解 为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光，证实了 太阳光（白光）是由各种颜色的光复合而成。1800年， 英国物理学家F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时， 偶然发现放在光带红光外的一支温度计，比其他色光温 度的指示数值高。经过反复试验，这个所谓热量最多的 高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣 布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不 见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧， 叫做红外线。这种红外线，又称红外辐射，是指波长为 0.78～1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ～1.5μm 的部 分称为近红外，波长为1.5 ～10μm的部分称为中红外， 波长为10～1000μm的部分称为远红外线。而波长为 2.0 ～1000μm的部分，也称为热红外线。
热像仪简单工作示意图
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校准说明
为什么需要红外热像仪
• 也有其它技术协助您以非接触模式测量温 度。例如，红外测温仪。 • 红外测温仪对单点温度测量非常有用，但 若是扫描大的区域或部件，则非常容易漏 掉存在故障且需要修理的关键部件。 • 红外热像仪可一次扫描整个电机、部件或 面板，能够在漆黑夜幕下无需光源产生清 晰的图像，即时显示诊断结果，全面呈现 一切问题，从不漏掉任何过热风险。
红外热像仪工作原理1
• 系统的工作原理是，由光学系统接受被测目标的红 外辐射经光谱滤波将红外辐射能量分布图形反映到焦平 面上的红外探测器阵列的各光敏元上，探测器将红外辐 射能转换成电信号，由探测器偏置与前置放大的输入电 路输出所需的放大信号，并注入到读出电路，以便进行 多路传输。高密度、多功能的CMOS多路传输器的读出 电路能够执行稠密的线阵和面阵红外焦平面阵列的信号 积分、传输、处理和扫描输出，并进行A/D转换，以送 入微机作视频图像处理。由于被测目标物体各部分的红 外辐射的热像分布信号非常弱，缺少可见光图像那种层 次和立体感，因而需进行一些图像亮度与对比度的控制、 实际校正与伪彩色描绘等处理。经过处理的信号送入到 视频信号形成部分进行D/A转换并形成标准的视频信号， 最后通过电视屏或监视器显示被测目标的红外热像图。
全天候监控
• 红外辐射是自然界中存在最为广泛的辐射， 而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线， 但是对3～5μm和8～14μm的红外是透明的， 这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。 因此，利用这两个窗口，可以在完全无光 的夜晚，或是在雨、雪等烟云密布的恶劣 环境，能够清晰地观察到所需监控的目标。 正是由于这个特点，红外热成像技术能真 正做到24h全天候监控。
探测能力强，作用距离远
• 利用红外热成像技术进行探测的能力 强， 可在敌方防卫武器射程之外实施观察， 其作用距离远。目前手持式及装于轻武器 上的热成像仪可让使用者看清800m以上的 人体 且瞄准射击的作用距离为2～3km; 在 舰艇上观察水面可达10km 在1.5km高的直 升机上可发现地面单兵的活动 在20km高的 偵察机上可发现地面的人群和行驶的车辆， 并可分析海水温度的变化而探测到水下潜 艇等。
红外热像仪有哪些优点
• ①红外热成像技术是一种被动式的非接触的检测与 识别，隐蔽性好 • ②红外热成像技术不受电磁干扰，能远距离精确跟 踪热目标，精确制导 • ③红外热成像技术能真正做到24h全天候监控 • ④红外热成像技术的探测能力强，作用距离远 • ⑤红外热成像技术可采用多种显示方式，把人类的 感官由五种增加到六种 • ⑥红外热成像技术能直观地显示物体表面的温度场， 不受强光影响，应用广泛
隐蔽性好
• 由于红外热成像技术是一种对目标的被动 式的非接触的检测与识别，因而隐蔽性好， 不容易被发现，从而使红外热成像仪的操 作者更安全、更有效。
精确制导
• 由于红外热成像技术利用的是热红外线， 因而不受电磁干扰。采用先进热成像技术 的红外搜索与跟踪系统，能远距离精确跟 踪热目标，并可同时跟踪多个目标，使武 器发挥最佳效能。红外热成像技术可精确 制导，使制导武器具有较高的智能性和发 射后不用管的能力，并可寻找最重要的目 标予以摧毁，从而大幅度提高了弹药的命 中精度，使其作战威力成几十倍地提高。
红外热像仪工作原理2
• 红外热成像技术是将红外图像转换成辐射 图像，从而能够从图像中读出温度值。为此， 红外热像仪中采用了复杂的算法。 • 总之，红外热像仪是通过非接触探测红外 能量（热量），并将其转换为电信号，进而在 显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度 值进行计算的一种检测设备。红外热像仪能够 将探测到的热量精确量化，或测量，使您不仅 能够观察热图像，还能够对发热的故障区域进 行准确识别和严格分析。
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。这种红外线辐射是，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。
红外技术原理
把人类的感官由五种增加到六种
• 只有当物体的温度高达1000 ℃以上时，才能够发出可见 光被人眼看见。而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。如一个正常的人所 发出的热红外线能量，大约为100 W。这些都是人眼看 不见的，但物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面 的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用红外热 成像技术对物体进行无接触温度测量和热状态分析，并 可采用多种显示方式显示出来。如对视频信号进行假彩 色处理，便可由不同颜色显示不同温度的热图像;若反 视频信号进行模数转换处理，即可用数字显示物体各点 的温度值等，从而看清人眼原来看不见的东西。所以可 以说，红外热成像技术把人类的感官由五种增加到六种。
红外热像仪技术分享
红外辐射的发现
• 1672年，牛顿使用分光棱镜把太阳光（白光）分解 为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光，证实了 太阳光（白光）是由各种颜色的光复合而成。1800年， 英国物理学家F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时， 偶然发现放在光带红光外的一支温度计，比其他色光温 度的指示数值高。经过反复试验，这个所谓热量最多的 高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣 布太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不 见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧， 叫做红外线。这种红外线，又称红外辐射，是指波长为 0.78～1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ～1.5μm 的部 分称为近红外，波长为1.5 ～10μm的部分称为中红外， 波长为10～1000μm的部分称为远红外线。而波长为 2.0 ～1000μm的部分，也称为热红外线。