Question

热成像仪的成像的原理？

Answer 1

热成像仪，又名红外热像仪，是一种利用红外线将被测目标红外辐射能量以图片形式展现出来的仪器，其利用的技术被称为红外热成像技术，其形成的图像通过不同的颜色来表示物体表面不同的温度，具有精度高、性能好、操作方便等优点，现在土木、电气、化工、动植物、科研、机械、军事等各大领域都得到了广泛的应用。

二、热成像仪原理
　　红外热像仪主要由红外探测器、光学成像物镜、光机扫描系统三大部分构成。

　　首先，光机扫描系统对被测物体的红外辐射能量分布进行扫描;其次，通过光学成像物镜将扫描得到辐射进行聚焦并传送至红外探测器上;最后，由红外探测器将红外辐射转换为电信号并形成红外热像图。红外热像图由于缺少可见光图像的层次感和立体性，对其红外热分布场的判断较为模糊，因此红外热像仪常与图像控制、伪色彩描绘、实际矫正、对比度控制等辅助措施一起工作来增加其功能和精度。

三、热成像仪原理- -性能
　　性能一：检测距离

　　红外热像仪检测距离=被测目标尺寸÷空间分辨率(空间分辨率指的是单位测试距离前提下，红外热像仪每个像素可检测的最小目标)，因此，空间分辨率越小，红外热像仪检测距离越远;

　　性能二：最小检测尺寸

　　红外热像仪可检测最小目标尺寸=最小聚焦距离×空间分辨率，因此，空间分辨率越小，红外热像仪可检测最小目标尺寸越小;

　　性能三：清晰度

　　红外热像仪热灵敏度越低，其区分细微温差的能力越高，即清晰度越高;

　　红外热像仪可检测最小目标尺寸越小，表明其捕捉细小尺寸的能力越高，即清晰度越高;因此，空间分辨率越小，红外热像仪清晰度越高。

Answer 2

通俗地讲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。通过查看热图像,可以观察到被测目标的整体温度分布状况,研究目标的发热情况,为工作和研究提供判断依据。我们常用的热像仪属于被动热像测试，很安全。红外线根据大气窗口，分为近红外、短波红外、中波红外、长波红外。长波红外可以透过空气观测，不能透过墙壁和玻璃观测，并且具有全天候成像、非接触测温、透烟雾观测的优势。
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Answer 3

热像仪的原理　　红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外，称为红外线或称红外辐射，是指波长为0.78~1000微米的电磁波，其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。　　目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布，变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。红外线（或热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射，它还具有两个重要的特性：　　（1）物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析，从而为工业生产，节约能源，保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。　　（2）大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口，使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。由于这个特点，热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备，并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。　　热像仪应用的范围随着人们对其认识的加深而愈来愈广泛：用热像仪可以十分快捷，探测电气设备的不良接触，以及过热的机械部件，以免引起严重短路和火灾。对于所有可以直接看见的设备，红外热成像产品都能够确定所有连接点的热隐患。对于那些由于屏蔽而无法直接看到的部分，则可以根据其热量传导到外面的部件上的情况，来发现其热隐患，这种情况对传统的方法来说，除了解体检查和清洁接头外，是没有其它的办法。断路器、导体、母线及其它部件的运行测试，红外热成像产品是无法取代的。然而红外热成像产品可以很容易地探测到回路过载或三相负载的不平衡。

Answer 4

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，都会有红外辐射。

红外热成像的原理是通过光学镜头和红外探测器被动接收物体发出的红外辐射，经系统处理转变为目标物体表面的热量分布图。

通俗地讲红外热成像就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。

艾睿热成像巡洋舰系列拍摄的红外图

Answer 5

自然界中一切温度高于绝对零度（-273.15°C）的物体都能辐射红外能量，红外热成像原理是基于探测物与背景的温差来成像的，其核心技术就是红外焦平面探测器的生产和研发。
红外探测器可以探测、收集目标物体的红外能量，将物体表面的红外热辐射转换成相应的电信号，然后经过放大和视频处理，形成可供肉眼观察的视频图像。通俗来讲，就是将不可见的红外辐射变为可见的热像图，并且能反映出目标表面的温度分布状态。
由于热成像是利用温度成像，不受可见光影响，因此可以无惧黑暗、眩光、雾霾等恶劣条件，实现”夜视“功能，在智能驾驶、安防监控、户外观察等领域都有广泛应用。
热成像的另一大功能就是测温，炼钢、高炉、冶金、石化等工业场景中，经常存在设备测温需求。 而人工巡检费时费力，还存在安全隐患，热成像能很好地解决这些问题，可以快速、安全、直观地查找判断设备过热故障。