红外热像仪培训资料 红外热成像原理介绍1a 红外外线原理原理关关键名名词解解释213红外外热成像原理成像原理全篇目全篇目录 2a 红外外线原理原理 1. 红红外外线线定定义义 在自然界中，只要温度高于在自然界中，只要温度高于绝对绝对零度零度〔 〔-273℃℃〕 〕的物体都能的物体都能辐辐射射电电磁波红红外外线线是自然界中的是自然界中的电电磁波最磁波最为为广泛的一种存在形式，它是一种能量，广泛的一种存在形式，它是一种能量，而而这这种能量是我种能量是我们们肉眼看不肉眼看不见见的任何物体在常的任何物体在常规环规环境下都会境下都会产产生的自生的自身的分子和原子无身的分子和原子无规规那么运那么运动动，并不停地，并不停地辐辐射出射出热红热红外能量3a 2. 红外外线波段范波段范围 太阳发出的光波又叫电磁波可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光 红外外线原理原理 红外线是这些电磁波的一局部，它和可见光、紫外线、X射线、γ射线和无线电波一起，构成了一个完整连续的电磁波谱。
如上图所示，波长范围是到1000μm的电磁辐射，我们称为红外线辐射4a 红外外线原理原理 3. 红红外外线线的的“大气窗口〞大气窗口〞 红红外外辐辐射射电电磁波在空气中磁波在空气中传传播要受到大气的吸收而使得播要受到大气的吸收而使得辐辐射的能量被衰射的能量被衰减，如果吸收的能量减，如果吸收的能量过过多，就无法使用多，就无法使用热热像像仪进仪进行行观观察 大气、烟云等吸收大气、烟云等吸收红红外外线线也跟也跟红红外外辐辐射的波射的波长长有关，有关，对对于于3~5微米和微米和8~14微米的微米的红红外外线线是透明的因此，是透明的因此，这这两个波段被称两个波段被称为红为红外外线线的的“大气窗口〞大气窗口〞利用利用这这两个窗口，两个窗口，红红外外热热像像仪仪可以正常的可以正常的环环境中境中进进行行观测观测而不而不换产换产生生红红外外辐辐射衰减的情形射衰减的情形如图：烟雾中看不清汽车，通过红外热像仪可以清晰看到5a 1. 热热成像原理成像原理 通俗的通俗的说说，，红红外外热热成像是将不可成像是将不可见见的的红红外外辐辐射射变为变为可可见见的的热图热图像 不同物体甚至同一物体不同部位不同物体甚至同一物体不同部位辐辐射能力和它射能力和它们对红们对红外外线线的反射的反射强强弱不同。
利用物体与背景弱不同利用物体与背景环环境的境的辐辐射差异以及景物本身各局部射差异以及景物本身各局部辐辐射的差异，射的差异，热图热图像能像能够够呈呈现现景物各局部的景物各局部的辐辐射起伏，从而能射起伏，从而能显显示出示出景物的特征景物的特征 热图热图像其像其实实是目是目标标外表温度分布外表温度分布图图像红外外热成像原理成像原理如图：热图像可以分辨出物体外表的热辐射差异6a 2. 红外外热成像系成像系统 热成像系统就是通过一系列光学组件和光电处理等技术，接受红外热辐射，然后转换成人眼可以见的热图像，显示在屏幕上的整体系统红外外热成像原理成像原理7a 3. 红红外外热热像像仪组仪组成成 红红外外热热像像仪仪根本工作原理根本工作原理为为：：红红外外线线透透过过特殊的光学特殊的光学镜头镜头，被，被红红外探外探测测器所吸收，探器所吸收，探测测器将器将强强弱不等的弱不等的红红外信号外信号转转化成化成电电信号，再信号，再经过经过放大和放大和视频处视频处理，形成可供人眼理，形成可供人眼观观察的察的热图热图像像显显示到屏幕上示到屏幕上方框方框图图如下：如下： 红外外热成像原理成像原理8a 名名词解解释红外热像仪按照工作温度分为制冷型和非制冷性 制冷式热成像仪： 其探测器中集成了一个低温制冷器，这种装置可以给探测器降温度，这样是为了使热噪声的信号低于成像信号，成像质量更好。
非制冷式热成像仪： 其探测器不需要低温制冷，采用的探测器通常是以微测辐射热计为根底，主要有多晶硅和氧化钒两种探测器 制冷型 非制冷型9a 名名词解解释红外热像仪按照功能分为测温型和非测温型测温型红外热像仪： 测温型红外热像仪，可以直接从热图像上读出物体外表任意点的温度数值，这种系统可以作为无损检测仪器，但是有效距离比较短 非测温型红外热像仪，只能观察到物体外表热辐射的差异，这种系统可以作为观测工具，有效距离比较长带温度信息的热图像 不带温度信息的热图像10a 红外探外探测器：器： 红外探外探测器是将不可器是将不可见的的红外外辐射射转换成可成可测量的信号的器件，量的信号的器件，是是红外整机系外整机系统的核心关的核心关键部件 探探测器尺寸：器尺寸：探探测器尺寸指探器尺寸指探测器上器上单个探个探测元的大小，一般的元的大小，一般的规格有格有25μm25μm，，35μm35μm等。
等探探测元越小，那么成像的元越小，那么成像的质量越好名名词解解释11a 红外探外探测器的分辨率：器的分辨率： 分辨率是衡量热像仪探测器优劣的一个重要参数，表示了探测器焦平面上有多少个单位探测元目前市场主流分辨率为160×120，384×288等，此外还有320×240，640×480等分辨率越高，成像效果也就越清晰 160×120分辨率红外图384×288分辨率红外图名名词解解释640×480分辨率红外图12a 名名词解解释红外光学外光学镜头：： 红外光学外光学镜头通常是由一通常是由一组透透镜组成，它成，它们可以将接收到的各种可以将接收到的各种红外外线最最终焦距到焦距到红外探外探测器上，器上，进行光行光电转换处理 红外光学外光学镜头中使用最多得是折射率中使用最多得是折射率为4 4得得锗晶体，它适用于晶体，它适用于2 2～～25μm25μm波段折射率波段折射率为3 3得得SiSi常用在常用在1 1～～6μm6μm波段耐热冲冲击的的导弹整流罩，整流罩，以采用以采用热压的的MgF2MgF2和和ZnSZnS最正确。
最正确13a 视场角〔角〔FOVFOV〕：〕： 视场角是由角是由镜头系系统主平面与光主平面与光轴交点看景物或看成像面的交点看景物或看成像面的线长度度时所所张的角度，通俗的的角度，通俗的说，，镜头有一个确定的有一个确定的视野，野，镜头对这个个视野的高度野的高度和和宽度的度的张角称角称为视场角 名名词解解释14a 测温精度：温精度： 测温精度是指测温型红外热像仪进行温度测量时，读取的温度数据与实际温度的差异此数值越小，代表热像仪的性能越好名名词解解释测温范温范围：： 测温范围是指测温型红外热像仪可以测量到的最高温度和最低温度的范围15a 焦距：焦距： 透透镜中心到其焦点的距离，通常用中心到其焦点的距离，通常用f f表示焦距的表示焦距的单位通常用位通常用mm(mm(毫米毫米) )来表示，一个来表示，一个镜头的焦距一般都的焦距一般都标在在镜头的前面，如的前面，如f=50mmf=50mm〔〔这就是我就是我们通常所通常所说的的““标准准镜头〞〕，〞〕，28-70mm28-70mm〔我〔我们最常用的最常用的镜头〕、〕、70-210mm70-210mm〔〔长焦焦镜头〕等。
焦距越大，可清晰成像的距离就越〕等焦距越大，可清晰成像的距离就越远名名词解解释16a 空空间分辨率：分辨率： 空空间分辨率是指分辨率是指图像中可像中可识别的的临界物体空界物体空间几何几何长度的最小极度的最小极限，即限，即对细微微结构的分辨率数构的分辨率数值越小，分辨率越高越小，分辨率越高 名名词解解释最小可分辨温差〔最小可分辨温差〔MRTDMRTD〕：〕： 在在热成像中，成像中，MRTDMRTD是是综合合评价系价系统温度分辨率和空温度分辨率和空间分辨力的重分辨力的重要参数在确定空要参数在确定空间频率下，率下，观察者察者刚好能分辨〔好能分辨〔50%50%概率〕出四条概率〕出四条带图案案时，目，目标与背景之与背景之间的温差称的温差称为该空空间频率的最小可分辨温差率的最小可分辨温差MRTDMRTD值越越小，小，红外外热像像仪性能越好性能越好17a 噪声等效温差〔噪声等效温差〔NETDNETD〕：〕： 热像像仪对测度度图案案进行行观察，当系察，当系统的基准的基准电子子滤波器波器输出的信号出的信号电压峰峰值和噪声和噪声电压的均方根之比的均方根之比为1 1时，黑体目，黑体目标和黑体背景的温差称和黑体背景的温差称为噪噪声等效温差。
声等效温差NETDNETD越小，表示成像画面越小，表示成像画面质量越好 名名词解解释18a 鬼影：鬼影： 其指红外图像中出现的不随目标变化的或明或暗的纹路，它是由于红外探测器的探测元对红外辐射的响应率不均匀造成的坏点：坏点： 坏点指在红外图像中坐标不随目标变化的明暗斑点，是由探测器的单个探测元对红外辐射的响应率过高或过低造成的，也称无效像元 名名词解解释19a 非均匀性校正：非均匀性校正： 由于红外探测器制造工艺的局限，红外探测器每个探测元对红外辐射的响应率不同，成像面上会出现上述鬼影和坏点现象，影响热像仪的成像质量 非均匀性校正是指有效降低探测器的响应率不均匀性，提高热像仪成像质量的一种技术手段经过非均匀性校正的热像仪成像画面均匀，鬼影和坏点现象消失，成像效果得到明显改善，可大大提高热像仪的观察能力 非均匀校正前 非均匀校正后名名词解解释20a 补偿：： 补偿也成为校正，是为了获得非均匀性校正所需的原始数据，从而得到理想的红外图像，在图像出现不清晰的时候，可对热像仪进行补偿操作。
补偿目标可以根据现场环境和目标特性选择不同的但温度均匀的物体，这个物体可以是干净无云的天空、热像仪的内置快门、或者关闭的镜头盖等 补偿前红外图像 补偿后红外图像名名词解解释21a Guide InfraredSearchThank you！单击此此处编辑母版母版标题样式式单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式西安天迈机电科技Search22a 。