第四章 热成像技术
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• 当半导体材料吸收入射光子后，半导体内有些 电子和空穴从原来不导电的束缚状态转变到能 导电的自由状态，从而使半导体的电导率增加 ，这种现象称为光电导效应 • 可分为单晶型，多晶薄膜型 • 种类最多，应用最广光子探测器
红外探测器--光子探测器
光伏探测器
• 一个P-N结吸收光子后产生电子和空穴，在结区 外，它们靠扩散进入结区，在结区内，受结的 静电场作用电子漂移到N区，空穴漂移到P区， 得到P-N结的光伏效应。 • 光电二极管、光电三极管
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热成像仪的优缺点--局限性
• 第一代热成像仪使用光机扫描装置和机械式制 冷装置野外不方便，而非致冷装置价格高 • 分辨本领不如近红外和可见光照相系统 夜天光，可见物体阴影－立体形象 热图中没有阴影－无立体感
热像仪发展概述--分类
• 现用热成像仪都是将图像分解为像元，以二维 扫描方式成像 • 按扫描原理：光机扫描、电子束扫描和自扫描 • 按显示方式：实时和非实时
热成像的工作原理基本概念
象素： 任何一幅图像，都是由一个一个明暗不同的小点 构成的（黑白图像）或是由许多颜色不同的小 点组成（彩色图像）的 这些组成图像的小点通常称象素
热成像的工作原理--基本概念
• 图像的分解：把一幅图像分割为许多象素的过 程
• 图像的综合：许多象素组合在一起便可以构成 一幅图像 • 无论是可见光成像还是红外热成像，其成像原 理都是建立在图像的分解和综合的基础上
可以探测到用其他手段难以发现的目标，例如 它可以发现军事人员和车辆活动过、后来又撤 离的场所，还可揭露各种军事伪装，透过丛林 及伪装看清目标
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• 景物热图与人眼直视视觉形象的差别 在白天，自然视觉主要是靠区别目标反射率差及 反射阳光的强弱来区分物体。人习惯于把热成像 仪采集、形成的图像与日常通过视觉形成的抽象 概念相联系。通常条件下，观察人员可以凭借其 日常的经验来判读热图，即使热成像与日常习惯 的视觉形象不一致，也能凭联想辨别出大多数目 标。
红外探测器-----光子探测器 • 在物品横向加一磁场 ，当半导体表面吸收 光子后所产生的电子 和空穴随即向体内扩 散，在扩散过程中由 于受横向磁场的作用 ，电子和空穴分别向 样品两端偏移，在样 品两端产生电位差
光磁电探测器
红外探测器-非制冷红外焦平面探测器
• 省去昂贵的低温制冷系统和复杂的光机扫描装 置 • 采用非制冷焦平面列阵（UFPA） • （UFPA）的敏感元件都是热探测器
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另一方面，由于热成像仪接受到的热辐射含两种 成分，即物体自身辐射和反射两种成分，物体对 热红外辐射的反射率也与日光下不尽相同，因此 热图既不是单纯测量绝对温度，也不是描绘等温 线。 由于上述与热图成因有关的多种因素混在仪器， 某些物体在热成像仪视场中的形象面目全非。例 如在黑白屏幕上冬季动物的热成像色调比雪原浅 ，即灰白背景中的小白点是温血动物，这与人们 先入为主的印象相去甚远。
• 是一种对一切波长的辐射都具有相同响应的无 选择性探测器，对某些波长的红外辐射的响应 会偏低
红外探测器--热探测器
• 热探测器吸收红外辐射后产生温升，然后伴随 发生某些物理性能的变化。测量这些物理性能 的变化就可以测量出它吸收的能量或功率。 • 常利用的物理性能变化有四种，利用其中一种 就可以制备一种类型的热探测器。
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• 红外热像仪是非常有效的 排查工具,能在早期检测出 人体感染病毒性疾病,它生 成的红外图像能显示最细 微的温度差异。 • 人体体温是一个复杂的现 象。人的体温是恒温的， 他们发散热量，这些热量 会在环境中挥发。在热源 和环境之间媒介就是皮肤 。该机能器官不断调整人 体生理需求，和外界环境 条件间的最佳均衡。红外 热像仪提供实时的皮肤温 度可视图。此外，它也是 非常敏感的仪器。FLIR 公 司生产的ThermaCAM系列 热像仪最小可测量到 0.08℃温差。
红外探测器
红外探测器
红外探测器
红外探测器
• 实质： 红外辐射与物质相互作用产生各种效应。 • 任务： 检测红外辐射的存在，测定它的强弱并将其转 变为其他形式的能量（多为电能） • 工作原理： 通过光电转换功能把红外辐射能转变为电信号
红外探测器—组成
• 红外敏感元件、红外辐射入射窗口、外壳、电 极引出线以及按需要而加的光学器件；在低温 工作的探测器还包括杜瓦瓶，或者前置放大器 。
热探测器－热敏电阻
• 热敏物质吸收红外辐射后，温度升高，阻值发 生变化。阻值变化的大小与吸收的红外辐射能 量成正比。
热探测器－热电偶
• 把两种不同的金属或半导体细丝(也有制成薄膜 结构)连成一个封闭环，当一个接头吸热后其温 度和另一个接头不同，环内就产生电动势，这 种现象称为温差电现象。 • 半导体温差电偶灵敏度高，响应时间短，常用 做红外辐射接收元件 • 若干个热电偶串联在一起成为热电堆（得到大 的温差电势,应用广泛
热像仪发展概述--成像实质
• 是在保持物体的热像轮廓与可见光轮廓相似的 前提下，实现“波长变换”－把波长3～14 微米 的红外辐射分布图像转换为可见光图像
热像仪发展概述--红外探测器
• 红外探测器是实现波长转换的核心部件
• 新型红外探测器的问世，必然导致红外科学技 术的进一步发展
• 红外焦平面阵列技术：可在芯片上封装成千上 万个探测器，同时又能在焦平面上进行信号处 理，因此可用它制成凝视型红外系统—各国发 展重点
红外探测器--光子探测器
光电子发射器件
• 当光入射到某些金属、金属氧化物或半导体表 面时，如果光子能量足够大，能使其表面发射 电子，这种现象统称为光电子发射，属于外光 电效应
• 利用光电子发射制成的器件，光电管、光电倍 增管，灵敏度高，时间常数较短； • 只对可见光起作用
红外探测器--光子探测器 光电导探测器
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• 热成像仪的应用 红外热像仪有助于侦测并 控制猪流感以及其它病毒 性疾病的传播,对病毒感染 传播加以控制。随着国际 交流，旅游，商业移民的 增长，需要一致，快速， 高效且国际化的病毒性疾 病预防政策。 人体体温的上升或发烧是大 多数病毒感染的有力可信 的预警信号,由于严重急性 呼吸道综合症的爆发,全球 公共卫生当局已在寻找快 速,简单,非接触性且可靠的 方法以侦测人体体温升高 的差异.
红外探测器的性能参数
• 1. 2. 3. 4. 5. 6. 红外探测器的工作条件 辐射源的光谱分布 工作频率和放大器的噪声等效带宽 工作温度 光敏面积和形状 探测器的偏置条件 特殊工作条件
红外探测器的性能参数
• 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 红外探测器的性能参数 响应率 噪声电压 噪声等效功率 探测率D 光谱响应 响应时间 频率响应
三、红外辐射在大气中的传输
对红外辐射衰减最重要的是水蒸气、二氧化碳 和臭氧 若红外辐射是平行光束，则大气吸收使红外辐 射在传输路程上的功率按指数衰减 低空：水蒸气吸收对红外辐射的衰减起主要作 用 高空：二氧化碳起主要作用 若红外辐射是平行光束，则大气吸收使红外辐 射在传输路程上的功率按指数衰减
四、热目标和背景的红外辐射特性
• • • • • 坦克的热辐射峰值波长为7.245秒 人体的热辐射8-13um和3.2-4.8um 太阳的热辐射0.15－3um 地面的热辐射3.5um 天空的热辐射3um
三、红外辐射在大气中的传输
大气散射：大气中的悬浮微粒和雾霾 瑞利散射 迈散射 无选择性散射
四、热目标和背景的红外辐射特性
4、军事目标的辐射 分为三类：空中目标、地面目标和海上目标
• 选取原则
1. 根据目标辐射光谱范围来选取探测器的响应波 段 2. 根据系统温度分辨率要求确定探测率、响应率 3. 根据系统扫描率要求确定探测器响应时间 4. 根据系统分辨率要求和光学系统焦距来确定探 测器接收面积
热成像的工作原理瞬时视场和总视场
• 任何光机扫描装置在某一瞬间只能将目标中某 一小部分的红外辐射呈现在红外探测器上，这 一部分面积通常称为“瞬时视场” • 总视场是“瞬时视场”所有的总和
热探测器－气体探测器
• 气体在体积保持一定的条件下吸收红外辐射后 会引起温度升高、压强增大。
• 压强增加的大小与吸收的红外辐射功率成正比 ，可测量被吸收的红外辐射功率（高莱管）
热探测器－热释电探测器
• 有些晶体．如硫酸三甘肽(TGS)、钽酸锂(LiTaO3) 和铌酸锶钡(Sr1－xBaxNb206)等，当受到红外辐 照时，温度升高，在某一晶轴方向能产生电压 。电压与吸收的红外辐射成正比
• 人的普通体表温度不等于 体内核心温度。人的体表 能给出最可靠结果的最可 行测量点（即体表温度接 近人体体内温度的点）是 眼角位置，即泪管接近体 表皮肤处。建议使用热像 仪进行测量时，被测人站 在离热像仪前方一定距离 的位置，通常是距离镜头 1到1.6米的位置，以便其 脸部覆盖整个图像。 • 被测人看着热像仪仅需不 到1秒的时间。因为只从 眼角测量最高温度，所以 继续佩带口罩或帽子不影 响测量过程，因为玻璃和 塑料制品不能传递红外辐 射，所以检查时需要摘下 眼镜。
红外探测器
• 光子探测器：外光电探测器，内光电探测器（ 分为光电导探测器、光伏探测器和光磁电探测 器三种） 优点：灵敏度高、响应速度快、响应频率高 缺点：必须在低温下工作，且探测波段较窄
红外探测器--热探测器
• 定义： 利用入射辐射引起敏感元件的温度变化，进而 使其有关物理参数或性能发生相应变化，通过 测量有关物理参数性能的变化可确定探测器所 吸收的红外辐射
红外探测器的使用和选择
• 性能要求：
1. 尽可能高的探测率，以便提高系统灵敏度，保 证达到所需探测距离
2. 工作波段与被测目标温度（热辐射波段）匹配 ，以便接收更多的红外辐射能
3. 制冷要求不能高，最好采用高水平的常温探测 器件—小型轻便化 4. 探测器工作频率要尽可能高—高速目标
红外探测器的使用和选择
• 非制冷探测器探测率比制冷型要低一个数量级 以上，故制成大规模的UFPA
热探测器与光子探测器性能比较
• 热探测器一般在室温下工作，不需要制冷 多数光子探测器必须在低温条件下才能有优良 的性能 • 热探测器对各种波长的红外辐射均有响应，是 无选择性探测器；光子探测器只对短于或等于 截止波长λc的红外辐射才有响应，具有选择性 的探测器 • 热探测器的响应率比光子探测器的响应率低1～ 2个数量级，响应时间比光子探测器长很多
四、热目标和背景的红外辐射特性
几种军事目标的辐射特性： 飞机 海上目标的辐射 地面车辆的辐射 炮口闪光
四、热目标和背景的红外辐射特性
四、热目标和背景的红外辐射特性
四、热目标和背景的红外辐射特性
热成像仪的优缺点--优点
• 不依赖月光、星光、夜天光照明，在全黑的条 件下观测目标
• 与雷达激光成像比，隐蔽性好，不易被对方发 现，亦不易受敌方干扰 • 探测距离低于雷达，但雷达的空间分辨本领较 低，且多数雷达不成像 • 可以探测到其他手段难以发现的目标
红外探测器
• 工作于3～5 微米波段的热像仪，大多使用光伏 锑化铟（InSb)探测器 • 工作于8～14 微米波段的热像仪，多数使用碲镉 汞[(Hg-Cd) Te]探测器
红外探测器
• 分为热探测器和光子探测器两大类 • 热探测器主要有： 热电阻型、热电偶性 热释电型和高莱气动型 • 优点： 响应波段宽，可以在室温下工作，使用方便 • 缺点： 响应时间长，灵敏度低，常用于红外辐射变化 缓慢的场合（源于热绝缘设计）
光学机械扫描
• 使用扫描可以把图像分解为一系列象素
• 其基本功能是：将目标表面的红外辐射分布图 分解为一系列的热信号象素，并按确定的规律 （扫描制式）会聚在红外探测器上
热成像的工作原理--基本概念
红外探测器--光子探测器
• 光子探测器吸收光子后发生电子状态的改变， 从而引起几种电学现象。这些现象统称为光子 效应。测量光子效应的大小可以测定被吸收的 光子数。利用光子效应制成的探测器称为光子 探测器
红外探测器---光子探测器
• 光电子发射属于外光电效应。光电导、光生伏 特相光磁电三种属于内光电效应。
红外探测器--光子探测器
光伏探测器
• 一个P-N结吸收光子后产生电子和空穴，在结区 外，它们靠扩散进入结区，在结区内，受结的 静电场作用电子漂移到N区，空穴漂移到P区， 得到P-N结的光伏效应。 • 光电二极管、光电三极管
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热成像仪的优缺点--局限性
• 第一代热成像仪使用光机扫描装置和机械式制 冷装置野外不方便，而非致冷装置价格高 • 分辨本领不如近红外和可见光照相系统 夜天光，可见物体阴影－立体形象 热图中没有阴影－无立体感
热像仪发展概述--分类
• 现用热成像仪都是将图像分解为像元，以二维 扫描方式成像 • 按扫描原理：光机扫描、电子束扫描和自扫描 • 按显示方式：实时和非实时
热成像的工作原理基本概念
象素： 任何一幅图像，都是由一个一个明暗不同的小点 构成的（黑白图像）或是由许多颜色不同的小 点组成（彩色图像）的 这些组成图像的小点通常称象素
热成像的工作原理--基本概念
• 图像的分解：把一幅图像分割为许多象素的过 程
• 图像的综合：许多象素组合在一起便可以构成 一幅图像 • 无论是可见光成像还是红外热成像，其成像原 理都是建立在图像的分解和综合的基础上
可以探测到用其他手段难以发现的目标，例如 它可以发现军事人员和车辆活动过、后来又撤 离的场所，还可揭露各种军事伪装，透过丛林 及伪装看清目标
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• 景物热图与人眼直视视觉形象的差别 在白天，自然视觉主要是靠区别目标反射率差及 反射阳光的强弱来区分物体。人习惯于把热成像 仪采集、形成的图像与日常通过视觉形成的抽象 概念相联系。通常条件下，观察人员可以凭借其 日常的经验来判读热图，即使热成像与日常习惯 的视觉形象不一致，也能凭联想辨别出大多数目 标。
红外探测器-----光子探测器 • 在物品横向加一磁场 ，当半导体表面吸收 光子后所产生的电子 和空穴随即向体内扩 散，在扩散过程中由 于受横向磁场的作用 ，电子和空穴分别向 样品两端偏移，在样 品两端产生电位差
光磁电探测器
红外探测器-非制冷红外焦平面探测器
• 省去昂贵的低温制冷系统和复杂的光机扫描装 置 • 采用非制冷焦平面列阵（UFPA） • （UFPA）的敏感元件都是热探测器
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另一方面，由于热成像仪接受到的热辐射含两种 成分，即物体自身辐射和反射两种成分，物体对 热红外辐射的反射率也与日光下不尽相同，因此 热图既不是单纯测量绝对温度，也不是描绘等温 线。 由于上述与热图成因有关的多种因素混在仪器， 某些物体在热成像仪视场中的形象面目全非。例 如在黑白屏幕上冬季动物的热成像色调比雪原浅 ，即灰白背景中的小白点是温血动物，这与人们 先入为主的印象相去甚远。
• 是一种对一切波长的辐射都具有相同响应的无 选择性探测器，对某些波长的红外辐射的响应 会偏低
红外探测器--热探测器
• 热探测器吸收红外辐射后产生温升，然后伴随 发生某些物理性能的变化。测量这些物理性能 的变化就可以测量出它吸收的能量或功率。 • 常利用的物理性能变化有四种，利用其中一种 就可以制备一种类型的热探测器。
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• 红外热像仪是非常有效的 排查工具,能在早期检测出 人体感染病毒性疾病,它生 成的红外图像能显示最细 微的温度差异。 • 人体体温是一个复杂的现 象。人的体温是恒温的， 他们发散热量，这些热量 会在环境中挥发。在热源 和环境之间媒介就是皮肤 。该机能器官不断调整人 体生理需求，和外界环境 条件间的最佳均衡。红外 热像仪提供实时的皮肤温 度可视图。此外，它也是 非常敏感的仪器。FLIR 公 司生产的ThermaCAM系列 热像仪最小可测量到 0.08℃温差。
红外探测器
红外探测器
红外探测器
红外探测器
• 实质： 红外辐射与物质相互作用产生各种效应。 • 任务： 检测红外辐射的存在，测定它的强弱并将其转 变为其他形式的能量（多为电能） • 工作原理： 通过光电转换功能把红外辐射能转变为电信号
红外探测器—组成
• 红外敏感元件、红外辐射入射窗口、外壳、电 极引出线以及按需要而加的光学器件；在低温 工作的探测器还包括杜瓦瓶，或者前置放大器 。
热探测器－热敏电阻
• 热敏物质吸收红外辐射后，温度升高，阻值发 生变化。阻值变化的大小与吸收的红外辐射能 量成正比。
热探测器－热电偶
• 把两种不同的金属或半导体细丝(也有制成薄膜 结构)连成一个封闭环，当一个接头吸热后其温 度和另一个接头不同，环内就产生电动势，这 种现象称为温差电现象。 • 半导体温差电偶灵敏度高，响应时间短，常用 做红外辐射接收元件 • 若干个热电偶串联在一起成为热电堆（得到大 的温差电势,应用广泛
热像仪发展概述--成像实质
• 是在保持物体的热像轮廓与可见光轮廓相似的 前提下，实现“波长变换”－把波长3～14 微米 的红外辐射分布图像转换为可见光图像
热像仪发展概述--红外探测器
• 红外探测器是实现波长转换的核心部件
• 新型红外探测器的问世，必然导致红外科学技 术的进一步发展
• 红外焦平面阵列技术：可在芯片上封装成千上 万个探测器，同时又能在焦平面上进行信号处 理，因此可用它制成凝视型红外系统—各国发 展重点
红外探测器--光子探测器
光电子发射器件
• 当光入射到某些金属、金属氧化物或半导体表 面时，如果光子能量足够大，能使其表面发射 电子，这种现象统称为光电子发射，属于外光 电效应
• 利用光电子发射制成的器件，光电管、光电倍 增管，灵敏度高，时间常数较短； • 只对可见光起作用
红外探测器--光子探测器 光电导探测器
11:08
Biblioteka Baidu
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• 热成像仪的应用 红外热像仪有助于侦测并 控制猪流感以及其它病毒 性疾病的传播,对病毒感染 传播加以控制。随着国际 交流，旅游，商业移民的 增长，需要一致，快速， 高效且国际化的病毒性疾 病预防政策。 人体体温的上升或发烧是大 多数病毒感染的有力可信 的预警信号,由于严重急性 呼吸道综合症的爆发,全球 公共卫生当局已在寻找快 速,简单,非接触性且可靠的 方法以侦测人体体温升高 的差异.
红外探测器的性能参数
• 1. 2. 3. 4. 5. 6. 红外探测器的工作条件 辐射源的光谱分布 工作频率和放大器的噪声等效带宽 工作温度 光敏面积和形状 探测器的偏置条件 特殊工作条件
红外探测器的性能参数
• 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 红外探测器的性能参数 响应率 噪声电压 噪声等效功率 探测率D 光谱响应 响应时间 频率响应
三、红外辐射在大气中的传输
对红外辐射衰减最重要的是水蒸气、二氧化碳 和臭氧 若红外辐射是平行光束，则大气吸收使红外辐 射在传输路程上的功率按指数衰减 低空：水蒸气吸收对红外辐射的衰减起主要作 用 高空：二氧化碳起主要作用 若红外辐射是平行光束，则大气吸收使红外辐 射在传输路程上的功率按指数衰减
四、热目标和背景的红外辐射特性
• • • • • 坦克的热辐射峰值波长为7.245秒 人体的热辐射8-13um和3.2-4.8um 太阳的热辐射0.15－3um 地面的热辐射3.5um 天空的热辐射3um
三、红外辐射在大气中的传输
大气散射：大气中的悬浮微粒和雾霾 瑞利散射 迈散射 无选择性散射
四、热目标和背景的红外辐射特性
4、军事目标的辐射 分为三类：空中目标、地面目标和海上目标
• 选取原则
1. 根据目标辐射光谱范围来选取探测器的响应波 段 2. 根据系统温度分辨率要求确定探测率、响应率 3. 根据系统扫描率要求确定探测器响应时间 4. 根据系统分辨率要求和光学系统焦距来确定探 测器接收面积
热成像的工作原理瞬时视场和总视场
• 任何光机扫描装置在某一瞬间只能将目标中某 一小部分的红外辐射呈现在红外探测器上，这 一部分面积通常称为“瞬时视场” • 总视场是“瞬时视场”所有的总和
热探测器－气体探测器
• 气体在体积保持一定的条件下吸收红外辐射后 会引起温度升高、压强增大。
• 压强增加的大小与吸收的红外辐射功率成正比 ，可测量被吸收的红外辐射功率（高莱管）
热探测器－热释电探测器
• 有些晶体．如硫酸三甘肽(TGS)、钽酸锂(LiTaO3) 和铌酸锶钡(Sr1－xBaxNb206)等，当受到红外辐 照时，温度升高，在某一晶轴方向能产生电压 。电压与吸收的红外辐射成正比
• 人的普通体表温度不等于 体内核心温度。人的体表 能给出最可靠结果的最可 行测量点（即体表温度接 近人体体内温度的点）是 眼角位置，即泪管接近体 表皮肤处。建议使用热像 仪进行测量时，被测人站 在离热像仪前方一定距离 的位置，通常是距离镜头 1到1.6米的位置，以便其 脸部覆盖整个图像。 • 被测人看着热像仪仅需不 到1秒的时间。因为只从 眼角测量最高温度，所以 继续佩带口罩或帽子不影 响测量过程，因为玻璃和 塑料制品不能传递红外辐 射，所以检查时需要摘下 眼镜。
红外探测器
• 光子探测器：外光电探测器，内光电探测器（ 分为光电导探测器、光伏探测器和光磁电探测 器三种） 优点：灵敏度高、响应速度快、响应频率高 缺点：必须在低温下工作，且探测波段较窄
红外探测器--热探测器
• 定义： 利用入射辐射引起敏感元件的温度变化，进而 使其有关物理参数或性能发生相应变化，通过 测量有关物理参数性能的变化可确定探测器所 吸收的红外辐射
红外探测器的使用和选择
• 性能要求：
1. 尽可能高的探测率，以便提高系统灵敏度，保 证达到所需探测距离
2. 工作波段与被测目标温度（热辐射波段）匹配 ，以便接收更多的红外辐射能
3. 制冷要求不能高，最好采用高水平的常温探测 器件—小型轻便化 4. 探测器工作频率要尽可能高—高速目标
红外探测器的使用和选择
• 非制冷探测器探测率比制冷型要低一个数量级 以上，故制成大规模的UFPA
热探测器与光子探测器性能比较
• 热探测器一般在室温下工作，不需要制冷 多数光子探测器必须在低温条件下才能有优良 的性能 • 热探测器对各种波长的红外辐射均有响应，是 无选择性探测器；光子探测器只对短于或等于 截止波长λc的红外辐射才有响应，具有选择性 的探测器 • 热探测器的响应率比光子探测器的响应率低1～ 2个数量级，响应时间比光子探测器长很多
四、热目标和背景的红外辐射特性
几种军事目标的辐射特性： 飞机 海上目标的辐射 地面车辆的辐射 炮口闪光
四、热目标和背景的红外辐射特性
四、热目标和背景的红外辐射特性
四、热目标和背景的红外辐射特性
热成像仪的优缺点--优点
• 不依赖月光、星光、夜天光照明，在全黑的条 件下观测目标
• 与雷达激光成像比，隐蔽性好，不易被对方发 现，亦不易受敌方干扰 • 探测距离低于雷达，但雷达的空间分辨本领较 低，且多数雷达不成像 • 可以探测到其他手段难以发现的目标
红外探测器
• 工作于3～5 微米波段的热像仪，大多使用光伏 锑化铟（InSb)探测器 • 工作于8～14 微米波段的热像仪，多数使用碲镉 汞[(Hg-Cd) Te]探测器
红外探测器
• 分为热探测器和光子探测器两大类 • 热探测器主要有： 热电阻型、热电偶性 热释电型和高莱气动型 • 优点： 响应波段宽，可以在室温下工作，使用方便 • 缺点： 响应时间长，灵敏度低，常用于红外辐射变化 缓慢的场合（源于热绝缘设计）
光学机械扫描
• 使用扫描可以把图像分解为一系列象素
• 其基本功能是：将目标表面的红外辐射分布图 分解为一系列的热信号象素，并按确定的规律 （扫描制式）会聚在红外探测器上
热成像的工作原理--基本概念
红外探测器--光子探测器
• 光子探测器吸收光子后发生电子状态的改变， 从而引起几种电学现象。这些现象统称为光子 效应。测量光子效应的大小可以测定被吸收的 光子数。利用光子效应制成的探测器称为光子 探测器
红外探测器---光子探测器
• 光电子发射属于外光电效应。光电导、光生伏 特相光磁电三种属于内光电效应。