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| 紅外熱成像的原理及特點(diǎn) |
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| 紅外熱成像的原理及特點(diǎn) | | 來(lái)源:亞辰電子 發(fā)布時(shí)間:5月31日 查看次數:833次 | 一、 什么是紅外熱成像？
光線(xiàn)是大家熟悉的。光線(xiàn)是什么？光線(xiàn)就是可見(jiàn)光，是人眼能夠感受的電磁波�？梢�(jiàn)光的波長(cháng)為：0.38—0.78微米。比0.38微米短的電磁波和比0.78微米長(cháng)的電磁波，人眼都無(wú)法感受。比0.38微米短的電磁波位于可見(jiàn)光光譜紫色以外，稱(chēng)為紫外線(xiàn)，比0.78微米長(cháng)的電磁波位于可見(jiàn)光光譜紅色以外，稱(chēng)為紅外線(xiàn)。紅外線(xiàn)，又稱(chēng)紅外輻射，是指波長(cháng)為0.78~1000微米的電磁波。其中波長(cháng)為0.78~2.0微米的部分稱(chēng)為近紅外，波長(cháng)為2.0~1000微米的部分稱(chēng)為熱紅外線(xiàn)。
照相機成像得到照片，電視攝像機成像得到電視圖像，都是可見(jiàn)光成像。自然界中，一切物體都可以輻射紅外線(xiàn)，因此利用探測儀測定目標的本身和背景之間的紅外線(xiàn)差并可以得到不同的紅外圖像，熱紅外線(xiàn)形成的圖像稱(chēng)為熱圖。
目標的熱圖像和目標的可見(jiàn)光圖像不同，它不是人眼所能看到的目標可見(jiàn)光圖像，而是目標表面溫度分布圖像，換一句話(huà)說(shuō)，紅外熱成像使人眼不能直接看到目標的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。
二、 紅外熱成像的特點(diǎn)是什么？
有位著(zhù)名的美國紅外學(xué)者指出：“人類(lèi)的發(fā)展可分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是人類(lèi)通過(guò)制造工具，擴展體力活動(dòng)的能力，第二階段通過(guò)提高判斷能力，尋求更清晰和更廣泛的理解與判斷事物的標準，而人類(lèi)近年來(lái)致力的增強獲得輸入信息的能力，擴大感覺(jué)范圍或增添新的感官，使我們的大腦能接受更多的信息，正是人類(lèi)發(fā)展的第三階段。在這個(gè)階段中，紅外技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)把人類(lèi)的感官由五種增加到六種” 。這一席話(huà)，我認為恰如其分的道出了紅外成像技術(shù)在當代的重要性。因為，我們周?chē)奈矬w只有當它們的溫度高達1000℃以上時(shí)，才能夠發(fā)出可見(jiàn)光。相比之下，我們周?chē)袦囟仍诮^對零度（-273℃）以上的物體，都會(huì )不停地發(fā)出熱紅外線(xiàn)。例如，我們可以計算出，一個(gè)正常的人所發(fā)出的熱紅外線(xiàn)能量，大約為100瓦。所以，熱紅外線(xiàn)（或稱(chēng)熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射。熱輻射除存在的普遍性之外，還有另外兩個(gè)重要的特性。
1． 大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線(xiàn)，但是對3~5微米和8~14微米的熱紅外線(xiàn)卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱(chēng)為熱紅外線(xiàn)的“大氣窗口” 。利用這兩個(gè)窗口，可以使人們在完全無(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的戰場(chǎng)，清晰地觀(guān)察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，熱紅外成像技術(shù)軍事上提供了先進(jìn)的夜視裝備并為飛機、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統。這些系統在海灣戰爭中發(fā)揮了非常重要的作用。
2． 物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個(gè)特點(diǎn)使人們可以利用它來(lái)對物體進(jìn)行無(wú)接觸溫度測量和熱狀態(tài)分析，從而為工業(yè)生產(chǎn)，節約能源，保護環(huán)境等等方面提供了一個(gè)重要的檢測手段和診斷工具。 |
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