红外热像发展史

红外热像发展史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线” 一词源于“infrared” ，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 Sir William Herschel，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，温度便会升高二十年后，德国物理学家 Thomas Seebeck 发现了温差电效应在该发现的基础上，意大利物理学家 Leopoldo Nobili 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 Macedonio Melloni 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 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比如说 Fotric 222 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11mradFotric 228 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例如 FOTRIC AnalyzIR 专业分析软件，AnalyzIR 软件具有简洁明了的自由多窗口图像线温分析，使数据检审、分析与报告生成，专业可靠实时全幅射红外热像视频流，自动录制，触发设定独具特色，能够完全满足研发用户苛刻的使用需求开发目前，热像仪经历了手持、的两个重要阶段，在 2014 年进入第三代热像仪时代随着物联网与云计算的逐步普及，第四代热像仪将采用云架构，实现云热像的数据传输转变。