紅外熱成像技術(shù)是一種利用物體輻射的紅外輻射能量來生成圖像的非接觸式測量方法。
熱輻射:所有物體都以一定溫度發(fā)出熱輻射,這種輻射的波長位于紅外光譜范圍內(nèi)。根據(jù)普朗克輻射定律,物體的輻射強(qiáng)度與其溫度成正比。因此,紅外熱成像技術(shù)能夠通過檢測物體的紅外輻射來確定其溫度。
波長選擇性:不同溫度的物體以不同波長的紅外輻射為主。紅外熱成像系統(tǒng)通常使用特定波段的紅外濾光片或探測器來選擇性地接收特定波長范圍內(nèi)的紅外輻射。
數(shù)字化:紅外熱成像系統(tǒng)會將接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。這些信號在數(shù)碼成像傳感器中進(jìn)行處理,然后形成紅外熱成像。
熱場成像:通過檢測物體的不同區(qū)域的溫度差異,紅外熱成像系統(tǒng)能夠生成具有不同顏色或灰度級別的圖像。通常,溫度較高的區(qū)域顯示為亮的顏色,而溫度較低的區(qū)域則顯示為暗的顏色。
高靈敏度探測器:紅外熱成像系統(tǒng)通常使用高靈敏度的紅外探測器,如微波探測器或焦平面陣列探測器。這些探測器能夠捕捉微弱的紅外輻射信號,以實(shí)現(xiàn)高分辨率的熱成像。
紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,包括電力巡檢、建筑結(jié)構(gòu)檢查、醫(yī)學(xué)診斷、軍事偵察、工業(yè)質(zhì)量控制、環(huán)境監(jiān)測等。這種技術(shù)使用戶能夠看到溫度差異,檢測熱問題,并在各種領(lǐng)域中提高安全性和效率。
物體表面溫度如果超過對零度即會輻射出電磁波,隨著溫度變化,電磁波的輻射強(qiáng)度與波長分布特性也隨之改變,波長介于0.75μm到1μm間的電磁波稱為“紅外線”,而人類視覺可見的“可見光”介于0.4μm到0.75μm。 其中波長為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外,波長為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線。
紅外線在地表傳送時(shí),會受到大氣組成物質(zhì)( 特別是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收,強(qiáng)度明顯下降,僅在短波3μ~5μm及長波8~12μm的兩個波段有較好的穿透率(Transmission),通稱大氣窗口(Atmospheric window),大部份的紅外熱像儀就是針對這兩個波段進(jìn)行檢測,計(jì)算并顯示物體的表面溫度分布。此外,由于紅外線對極大部份的固體及液體物質(zhì)的穿透能力極差,因此紅外熱成像檢測是以測量物體表面的紅外線輻射能量為主。
照相機(jī)成像得到照片,電視攝像機(jī)成像得到電視圖像,都是可見光成像。自然界中,一切物體都可以輻射紅外線,因此利用探測儀測定目標(biāo)的本身和背景之間的紅外線差并可以得到不同的紅外圖像,熱紅外線形成的圖像稱為熱圖。



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