红外与热成像

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红外辐射

红外辐射是指波长介于可见光与微波之间的磁辐射,也叫热辐射。其短波方面界限一般为 0.75μm,长波方面界限约为1000μm。


自然界中的一切物体,无论是北极冰川,还是火焰、人体,甚至极寒冷的宇宙深空,只要它们的温度高于绝对零度-273℃,都会有红外辐射,这是由于物体内部分子热运动的结果。辐射能量与自身温度的四次方成正比,辐射出的波长与其温度成反比。物体的温度越高,分子或原子的热运动越剧烈,则红外辐射越强。辐射的频谱分布或波长与物体的性质和温度有关。衡量物体辐射能力大小的量,称为辐射系数。黑颜色或表面颜色较深的物体,辐射系数大,辐射较强;亮颜色或表面颜色较浅的物体,辐射系数小,辐射较弱。



  种类划分  

根据使用者的要求不同,红外线划分范围很不相同。


把能通过大气的三个波段划分为:

近红外波段 1~3微米

中红外波段 3~5微米

远红外波段 8~14微米


根据红外光谱划分为:

近红外波段 1~3微米

中红外波段 3~40微米

远红外波段 40~1000微米


医学领域中常常如此划分:

近红外区 0.76~3微米

中红外区 3~30微米

远红外区 30~1000微米


红外热成像

红外成像技术就是根据探测到的物体的辐射能量的高低,经系统处理转变为目标物体的热图像,以灰度级或伪彩色显示出来,即得到被测目标的温度分布从而判断物体所处的状态。因此探测物体发射的热量的高低是红外热成像技术与生俱来的基因。


热成像仪是通过非接触探测红外能量(热量),并将其转换为电信号,进而在显示器上生成热图像和温度值,并可以对温度值进行计算的一种检测设备。


现代的热成像装置工作在中红外区域(波长3~5um)或远红外区域(波长8~14um)。通过探测物体发出的红外辐射,热成像仪产生一个实时的图像,从而提供一种景物的热图像。并将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。



  热成像相机选择因素  

1. 温度范围: 首先需要考虑的是相机的温度范围。


2. 分辨率:大多数热成像相机的像素数量比可见光相机低。


3. 准确性和可重复性:大多数高质量热像仪的精确度达到±2%或更高。


4. 图像融合:热图像与可见光图像进行比较,以清楚地显示温度差异。




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