红外成像制导图像处理技术(刘刚,张丹)思维导图
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《红外成像》PPT课件
• 核电站运行；直升飞机热勘测方法：高压 输电线；电站建筑物；变电所；高烟囱； 水坝．．．．
• 夜视、摄影、通信、搜索、跟踪．．．
红外物理学的研究对象和理论方法
目标或源的红外辐射
大气传输
接收系统
显示或执行系统
放大处理系统
红外探测器
致冷系统
凝视型热像仪
• 目前最先进的热像仪： • 结构简单：焦平面列阵探测器． • 面阵焦平面探测器件． • 不需要机械扫描机构． • 最小可测温度０．０１Ｋ．
Байду номын сангаас
光－机扫描成像仪
• 五个部分： • 收集光具：望远镜式的红外光学系统。 • 扫描机构：通过反射镜（或透镜）的摆动
或旋转运动。 • 红外探测器：红外辐射转换成电信号。 • 信号处理电子线路： • 显示器。
红外探测器基本参数
• 1.敏感面积:接收信号的几何尺寸. • 2.响应率Ｒ：伏／瓦． • ３.响应时间：响应率下降到５０％的脉冲
周期． • ４．比探测率Ｄ：反映探测器分辩最小能
量的本领． • ５．光谱响应． • ６．工作温度．
碲镉汞探测器
• TeCdHg三元化合物的半导体。 • 光导和光伏型探测器。 • 灵敏度高、响应速度快、响应波长可控制：
（探测器制作过程）3-5微米,8-12微米。 • 液氮致冷。 • 液氮使用：77K、不密封、防冻伤。
思考题：
1．1.同一物理图像，用红外在白天与夜晚拍 摄的图像有何区别？
• 2．红外热像仪图像上的温度是何处温度场？ 与被拍摄物的相隔距离有何关系？
• 3．如何采用该红外热像仪进行医学与设备 诊断？
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• 夜视、摄影、通信、搜索、跟踪．．．
红外物理学的研究对象和理论方法
目标或源的红外辐射
大气传输
接收系统
显示或执行系统
放大处理系统
红外探测器
致冷系统
凝视型热像仪
• 目前最先进的热像仪： • 结构简单：焦平面列阵探测器． • 面阵焦平面探测器件． • 不需要机械扫描机构． • 最小可测温度０．０１Ｋ．
Байду номын сангаас
光－机扫描成像仪
• 五个部分： • 收集光具：望远镜式的红外光学系统。 • 扫描机构：通过反射镜（或透镜）的摆动
或旋转运动。 • 红外探测器：红外辐射转换成电信号。 • 信号处理电子线路： • 显示器。
红外探测器基本参数
• 1.敏感面积:接收信号的几何尺寸. • 2.响应率Ｒ：伏／瓦． • ３.响应时间：响应率下降到５０％的脉冲
周期． • ４．比探测率Ｄ：反映探测器分辩最小能
量的本领． • ５．光谱响应． • ６．工作温度．
碲镉汞探测器
• TeCdHg三元化合物的半导体。 • 光导和光伏型探测器。 • 灵敏度高、响应速度快、响应波长可控制：
（探测器制作过程）3-5微米,8-12微米。 • 液氮致冷。 • 液氮使用：77K、不密封、防冻伤。
思考题：
1．1.同一物理图像，用红外在白天与夜晚拍 摄的图像有何区别？
• 2．红外热像仪图像上的温度是何处温度场？ 与被拍摄物的相隔距离有何关系？
• 3．如何采用该红外热像仪进行医学与设备 诊断？
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01、消防用红外红外热像仪
第一节 国内消防发展趋势 随着社会经济高速发展,城市现代化建设步
伐加快，建筑规模加大和密度增加，现代 基础设施、建筑物的结构和材料趋于复杂 化、多样化，使得各种灾害形式呈多样化 趋势发展，火灾现场环境越来越复杂、危 险，对消防装备、手段的要求也越高，特 别是对高科技消防设备的需求越来越迫切 。用科技手段防范火灾隐患，提高消防官 兵的灾害应对处置能力，是当前提倡“科 技强警”方针的重要体现。
在消防灭火的火情侦察、搜索救援、辅助
灭火及余火清查等行动中，应用红外热像 仪的红外可视、红外测温功能，有助于提 高消防部队的灭火救援能力和效率。
第一节 火情侦察
火情侦察贯穿于灭火救援的全过程。消防
人员在红外热像仪的辅助下，对火场的各 种情况进行判断，做出科学的决策，并按 计划实施消防战斗部署，为火情侦察提供 全面细致的火场信息。
第二节 红外探测技术在国内消防应用的现状
红外热像仪作为实现红外探测技术在消防领
域进行开发、应用研究的基本器件，在一个 地区的装备情况，直接影响着该地区消防队 伍对灾害现场应对能力。
第三节 红外探测技术在国外消防应用的现状
在国外经济发达国家和地区，红外热像
仪最先主要是被大量的应用于军事领域中 ，后来逐步的应用到消防领域，红外热像 仪已成为消防队员的必配装备。随着红外 探测技术的飞速发展，红外热像仪在消防 领域的应用也是在不断改进与发展中逐步 提高，加强了消防人员的抢险救灾应变能 力。
第一节 电气过热检查
随着国民经济的高速发展，我国每年用电量都大幅增长，因
用电量的增加而形成的火灾隐患与日俱增。
图19、公共娱乐场所吊顶内的电气线路热图
第一节 电气过热检查
图20、供电电缆接口局部过热部位
微光与红外成像技术 教学课件 ppt 作者 邸旭 微光与红外成像技术(1)
第一章夜视技术概论1.1 引言在我们生活的世界中，光不只是生命赖以繁衍生息的主要能源，也是人类认识客观世界的重要信息源。
人类通过自身的眼、耳、鼻、舌、身（触觉）去认识自然界，其中，通过人眼视觉给出的图像信息所占的比例最大。
曾有人做过统计，在人类获得的信息中由视觉获取的信息占60%，由听觉获取的信息占20%，触觉占15%，味觉占3%，嗅觉占2%。
而在当今飞速发展的信息时代，利用电视、互联网、卫星通信等光电技术手段，使得视觉信息在人类认识世界的过程中所起的作用早已超过90%。
可以想像，如果没有光，没有各种先进的光电技术手段，人类就不会有今天这种绚烂多彩、盛况空前的文明。
但应该注意到，现今光电技术中所论述的光，就其物理本质而言，包括了从高能粒子（α、β、γ射线）、X射线、紫外线、可见光、红外线，以至短波、中波和长波的无线电波等所构成的整个波谱的电磁辐射。
产生或反射这些电磁波以供人眼观察的景物信息的光谱、强度、速度以及时空分布会千差万别，很显然，单靠人的裸眼，无法直接感知上述全部光信息。
这是因为尽管人眼结构精巧、功能齐全是任何其他单一光学或光电仪器所无法比拟的，然而就整体而言，人眼却天生地具有有限的空间、时间、光谱和能量的分辨能力。
为了克服人眼的上述缺陷，人类先后发明了各种光学和光电仪器。
例如，我国古代天文学家利用简单的“窥管”，斩除四周杂散光，改善了观察星体的视觉分辨率；望远镜、显微镜的发明，又把人眼的视野扩展到了遥远的星空和物质的微观世界。
科学技术的飞速发展创造了近代的高度文明，给人类提供了更为有效、动态范围更宽和光谱适应性更强的各类光电观察、瞄准、显示仪器，如各种激光、微光、红外仪器。
各类成像技术的发展离不开社会需求，尤其是军事需求的牵引和相关基础技术进步的推动。
作为光电子技术重要组成部分的光电子成像技术发展的强大推动力是军用夜视、夜瞄装备的迫切需求。
出其不意、攻其不备是军事上出奇制胜的策略之一，而夜间或其他能见度不良的天候条件是实现上述作战方针的最佳时机，因此，作为指战员耳目的各类夜视器材的发展自然会受到各国高度重视。
红外成像原理42页PPT
文物鉴定
医学
军事
数据传输
8
红外成像的原理
一、红外线的特性 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，也就是我们熟悉的中远 红外光；
9
红外成像的原理
红外辐射普遍存在于自然界：
任何温度高于绝对零度的物体（人体、冰、 雪等）都在不停地发射红外辐射。
精确测量目
标与观察者 之间的距离
探测距离为1220米时的选通时序图
34
主动式红外成像系统
如何减小大气后向 散射影响？
选通技术
通过发射脉冲时序 配合，使变像管在接 收观察目标反射回来 的红外辐射时工作。
32
主动式红外成像系统
探照灯：短脉 冲红外激光
＋
红外变像管： 加选通电极
33
8微秒
脉冲光源 照明输出
后向散射辐射 目标反射辐射
减少大气后 向散射对红 外图像对比 度和清晰度
的影响
选通脉冲
1～2.5
3～5
8～14
12
红外成像系统
红外成像系统
主动式红外成像系统 （红外夜视仪）
利用不同物体 对红外辐射的 不同反射
被动式红外成像系统 （红外热像仪）
利用物体自 然发射的红 外辐射
13
被动式红外成像系统
红外热像仪
自然界中，一切物体都可以辐射红外线， 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；
荧光屏
电子光学系统
通常变像管的光阴极采用对近红外敏感
（0.8～1.2um）的银氧铯光敏层，电子光学部
二十六红外成像ppt课件
异常热图（多样性）：指患病处与对侧相应部位正常组织 相比较，温差范围在0.8 ℃～1.2℃之间，患侧血管影像明 显增粗，增多、但仍对称。该热图疑恶变，嘱病人随诊。
恶性热图（高温差热图）：指患病处与对侧相应部位正常 组织相比较，其温差大于1.2℃以上，血管影像增粗，中断 、成团、扭曲等，双侧明显不对称。
基本临床应用
肝病理学
– 红外摄影对肝硬化的诊断有很大帮助，它可以把肝硬 化与肝癌等区别出来。早期的肝硬化，没有明显的侧 支循环而晚期的肝病中有非常清晰的分枝静脉图像， 成为肝硬化病症的特征。
肿瘤的研究
– 应用黑白和彩色红外摄影技术常可以发现肿瘤。生长 在体表上或接近体表的早期恶性肿瘤，其周围会有血 管增多或异常条纹，它表示了肿瘤血液的供给有不同 程度的增加。这可作为确定有否恶性瘤的辅助手段。
-
48
红外热图
腰肌劳损，腰椎体两旁韧 带呈条索状增温，病变范 围局限（箭头所示），温 差在0.7～1.0℃。
-
49
红外热图
肝癌患者的腹部远红外热 像图，干部明显代谢旺盛， 温度升高，此人的右乳也 有些增生迹象。
-
50
红外热图
颈椎病热图，能显示出相应 骨赘压迫椎动脉即椎间盘变 性变薄后椎动脉发生弯曲致 局部血流量减少（呈低温区） 或骨赘刺激交感纤维或星状 神经节，引起椎动脉收缩， 呈局部供血不足，并致其所
-
23
基本临床应用
乳腺癌
– 临床上已证实，乳腺癌在红外照片上显示为 供血增多，病变一侧可清晰看到肉眼不能见 到的静脉充血。
皮肤病学
– 红外摄影首先用于医学方面的是检查皮肤疾 病，它可以提供浅表痂皮下面愈合过程和皮 下静脉情况。
-
24
基本临床应用
恶性热图（高温差热图）：指患病处与对侧相应部位正常 组织相比较，其温差大于1.2℃以上，血管影像增粗，中断 、成团、扭曲等，双侧明显不对称。
基本临床应用
肝病理学
– 红外摄影对肝硬化的诊断有很大帮助，它可以把肝硬 化与肝癌等区别出来。早期的肝硬化，没有明显的侧 支循环而晚期的肝病中有非常清晰的分枝静脉图像， 成为肝硬化病症的特征。
肿瘤的研究
– 应用黑白和彩色红外摄影技术常可以发现肿瘤。生长 在体表上或接近体表的早期恶性肿瘤，其周围会有血 管增多或异常条纹，它表示了肿瘤血液的供给有不同 程度的增加。这可作为确定有否恶性瘤的辅助手段。
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红外热图
腰肌劳损，腰椎体两旁韧 带呈条索状增温，病变范 围局限（箭头所示），温 差在0.7～1.0℃。
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红外热图
肝癌患者的腹部远红外热 像图，干部明显代谢旺盛， 温度升高，此人的右乳也 有些增生迹象。
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红外热图
颈椎病热图，能显示出相应 骨赘压迫椎动脉即椎间盘变 性变薄后椎动脉发生弯曲致 局部血流量减少（呈低温区） 或骨赘刺激交感纤维或星状 神经节，引起椎动脉收缩， 呈局部供血不足，并致其所
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23
基本临床应用
乳腺癌
– 临床上已证实，乳腺癌在红外照片上显示为 供血增多，病变一侧可清晰看到肉眼不能见 到的静脉充血。
皮肤病学
– 红外摄影首先用于医学方面的是检查皮肤疾 病，它可以提供浅表痂皮下面愈合过程和皮 下静脉情况。
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24
基本临床应用
第六课-红外成像原理PPT课件
红外辐射的倍频程比可见光宽:
倍频程：若使每一频带的上限频率比下限频 率高一倍，即频率之比为2，这样划分的每一 个频程称为1倍频程，简称倍频程。
可见光：0.38～0.78um，一个倍频程 红外线：0.78～1000um，商为1282＝210，10个倍频程
.
15
二、红外辐射的基本概念
黑体
黑体的红外辐射率和吸 收率为1（客观世界不存 在），其意义体现在为衡 量自然物体的红外辐射和 吸收能力建立一个标准。
红外望远镜
军事观察
.
4
一、引言
气 象 预 测
红外云图
.
5
一、引言
Invisible radiation photography is often applied to the study of works of art as here in the painting La Madonna dell'Impannata by Raphael. Invisible radiation imaging reveals a much younger Saint John the Baptist sitting on Joseph's lap found beneath the surface of the visible painting (right). Images © Editech.
艺. 术鉴定
6
一、引言
红外感应开关
温度感应
红外测温仪
.
7
一、引言
数据传输
.
8
一、引言
医学成像
.
9
一、引言
红外线这 么有用啊！
天文
气象
军事
《红外成像制导》课件
红外成像制导技术的应用领域
军事领域
用于精确制导导弹、无人机侦查和攻击等。
民用领域
用于消防、救援、安防监控等。
02
红外成像制导系统的组成
红外探测器
探测器类型
热释电、光子、热敏电阻等。
工作原理
通过吸收目标辐射的红外能量，转换为电信号。
性能指标
探测器灵敏度、响应速度、光谱响应范围等。
光学系统
02
01
军事领域的应用
目标跟踪与识别
红外成像制导技术用于导弹、无 人机等军事装备，实现对敌方目 标的精确跟踪与识别，提高打击 精度和作战效能。
夜战能力
在夜间或低光照条件下，红外成 像制导技术能够提供清晰的目标 图像，增强军事装备的夜战能力 ，提高战场生存率。
民用领域的应用
安全监控
在安防监控领域，红外成像制导技术 用于探测和识别异常温度区域，如火 灾、人体等，提高安全监控的预警和 响应速度。
降低成本
通过优化设计和制造工艺，降低红外 成像系统的制造成本。
提高分辨率和识别精度
通过采用更高性能的探测器和更先进 的图像处理技术，提高红外成像系统 的分辨率和识别精度。
拓展应用领域
将红外成像技术应用于更多的领域， 如安防、无人机、智能交通等。
04
红外成像制导技术的发展趋势
高分辨率和高灵敏度
总结词
红外成像制导技术是一种被动制导技术，具有抗干扰能力强、全 天候作战能力、识别能力强等优点。
红外成像制导技术的原理
红外成像制导技术利用目标与背景之间的温差，通过红外探测器接收目标发射的 红外辐射，经过光学系统和信号处理系统，最终形成目标的红外图像。
红外成像制导技术通过比较目标图像与基准图像，确定目标位置和姿态，引导导 弹攻击目标。
近红外光谱脑功能成像
本书详细介绍了近红外光谱脑功能成像的基本原理、方法及应用，为相关领 域的学者和研究生提供一本系统、全面的参考书籍。本书也指出了未来发展和面 临的挑战和困难，为进一步推动近红外光谱脑功能成像技术的发展和应用提供了 思路和建议。
作者简介
作者简介
这是《近红外光谱脑功能成像》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
阅读感受
阅读感受
《近红外光谱脑功能成像》：探索脑科学的深度洞察 在科学物的海洋中，2020年的一本独特书籍引起了广泛的。这就是朱朝喆所 著的《近红外光谱脑功能成像》。这本书不仅为我们提供了一种全新的科学视角， 也揭示了近红外光谱脑功能成像技术的深度应用和潜力。
阅读感受
从书籍的背景来看，《近红外光谱脑功能成像》是在近红外光谱脑功能成像 技术日益受到重视的背景下编写的。这种技术能够非侵入性地探测大脑活动，对 于我们理解大脑的复杂性和行为有着巨大的价值。
阅读感受
《近红外光谱脑功能成像》是一本极具价值的科学著作。它不仅介绍了近红 外光谱脑功能成像技术的最新进展和广泛应用，还为相关领域的研究提供了实用 的指南和参考。我相信这本书将对未来的科学研究和医学应用产生深远的影响， 并为人类对大脑的理解带来更多的突破。
目录分析
目录分析
近红外光谱脑功能成像是近年来发展起来的一种新型神经影像技术，该技术 利用近红外光照射人体头部，通过测量穿过头部的光信号，来反映大脑皮层代谢 过程中的氧化还原状态以及局部血流的变化。这项技术具有无创、便携、实时等 优点，因此在神经科学、心理学、临床医学等领域得到了广泛的应用。本书旨在 介绍近红外光谱脑功能成像的基本原理、方法及应用，为相关领域的学者和研究 生提供一本系统、全面的参考书籍。
书中的实例分析也是一大亮点。作者通过介绍多个应用近红外光谱脑功能成 像技术的案例，生动展示了该技术在研究和实践中的具体应用。这些案例既具有 代表性，又具有说服力，使读者能够更加直观地理解近红外光谱脑功能成像技术 的应用价值。
作者简介
作者简介
这是《近红外光谱脑功能成像》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
阅读感受
阅读感受
《近红外光谱脑功能成像》：探索脑科学的深度洞察 在科学物的海洋中，2020年的一本独特书籍引起了广泛的。这就是朱朝喆所 著的《近红外光谱脑功能成像》。这本书不仅为我们提供了一种全新的科学视角， 也揭示了近红外光谱脑功能成像技术的深度应用和潜力。
阅读感受
从书籍的背景来看，《近红外光谱脑功能成像》是在近红外光谱脑功能成像 技术日益受到重视的背景下编写的。这种技术能够非侵入性地探测大脑活动，对 于我们理解大脑的复杂性和行为有着巨大的价值。
阅读感受
《近红外光谱脑功能成像》是一本极具价值的科学著作。它不仅介绍了近红 外光谱脑功能成像技术的最新进展和广泛应用，还为相关领域的研究提供了实用 的指南和参考。我相信这本书将对未来的科学研究和医学应用产生深远的影响， 并为人类对大脑的理解带来更多的突破。
目录分析
目录分析
近红外光谱脑功能成像是近年来发展起来的一种新型神经影像技术，该技术 利用近红外光照射人体头部，通过测量穿过头部的光信号，来反映大脑皮层代谢 过程中的氧化还原状态以及局部血流的变化。这项技术具有无创、便携、实时等 优点，因此在神经科学、心理学、临床医学等领域得到了广泛的应用。本书旨在 介绍近红外光谱脑功能成像的基本原理、方法及应用，为相关领域的学者和研究 生提供一本系统、全面的参考书籍。
书中的实例分析也是一大亮点。作者通过介绍多个应用近红外光谱脑功能成 像技术的案例，生动展示了该技术在研究和实践中的具体应用。这些案例既具有 代表性，又具有说服力，使读者能够更加直观地理解近红外光谱脑功能成像技术 的应用价值。
红外偏振成像技术与应用
精彩摘录
《红外偏振成像技术与应用》这本书的精彩摘录为我们介绍了红外偏振成像 技术的原理、优势、应用和未来发展等方面。通过深入了解这些内容，我们可以 更好地应用这一技术来服务我们的生活和工作。
阅读感受
阅读感受
当我翻开这本《红外偏振成像技术与应用》的时候，我深深地被书中的内容 所吸引。这本书不仅从红外辐射机理出发，探讨了目标表面的红外偏振特性、偏 振成像系统的标定、偏振图像处理的主要方法以及偏振探测的典型应用，而且也 对我们理解红外偏振成像技术以及其在各种应用中的潜力产生了深远的影响。
作者简介
作者简介
这是《红外偏振成像技术与应用》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
谢谢观看
精彩摘录
随着科技的不断发展，红外偏振成像技术也在不断进步和完善。未来，红外 偏振成像技术将进一步实现高分辨率和高灵敏度的突破，同时还将拓展其在其他 领域的应用范围。例如，在环境监测方面，红外偏振成像技术可用于检测空气质 量和污染源等；在航空航天方面，红外偏振成像技术可用于研究大气物理和天体 物理等。
阅读感受
我对基于偏振特性的目标检测与识别应用有了更深入的认识。在书中，作者 提到了一些基于偏振特性的目标检测和识别算法，这些算法可以帮助我们更好地 利用偏振信息来提高目标检测和识别的精度。我也了解到在实际应用中，我们需 要考虑到许多因素，如环境光照条件、目标表面材质等等，这些因素会影响到目 标的偏振特性。因此，我们需要针对具体应用场景来选择合适的算法和方法。
目录分析
通过以上对《红外偏振成像技术与应用》这本书的目录分析，我们可以看出 它具有结构清晰、内容丰富、理论与实践相结合的特点。本书既可作为光学、红 外物理等领域研究人员的参考书籍，也可作为相关领域本科高年级学生和研究生 的教材或参考书。通过阅读本书，读者可以深入了解红外偏振成像技术的原理、 方法及应用，从而为实际工作和研究提供指导和帮助。