Question

红外热成像仪怎么看温度

Answer 1

红外成像仪是一种能够利用红外波进行成像的装置。由于红外波与光波波长差别很大，有很多不同的特性，红外热成像仪能够实现许多有用的特性，在工业监测、火灾救援、公共安全和军事等领域发挥着重要的应用。
用红外热成像仪拍摄的人头部像
一般常用的红外热成像仪是通过对 9~14 μm 波段的电磁波来进行成像和探测实现的。根据黑体辐射原理，任何物体都在向外辐射电磁波，温度越高，辐射的电磁波波长越短。太阳的温度很高(高达5700 K左右)，所以太阳辐射的电磁波峰在500 nm左右。而对于常温(27℃)的物体，其辐射峰值约在10 μm左右，并且辐射功率与温度正相关。所以如果有一种类似相机的设备，能够探测 9~14 μm 的电磁波，将能够利用物体自身的辐射来进行成像，而不需要外部的照明光源。由于辐射的强弱与温度正相关，因此，成像的亮度也与物体的温度正相关：温度越高，辐射功率越高，探测到的信号越强，对应的成像也就越亮。因此，这种成像设备能够用来测试物体表面的温度分布。由于是利用物体自身的辐射进行成像，不需要额外的照明光源，所以在夜晚等环境下也能够成像，实现类似夜视仪的效果。
由于这个波段的电磁波辐射也被称为红外波，所以这种设备就也被称为红外热像仪。
在硬件上来看，红外热像仪与常用的相机结构基本类似，主要包括接收红外波进行红外成像的红外镜头，和对红外波进行探测的红外探测器。
红外热像仪的组成结构。主要包括红外镜头，和红外探测器
红外镜头与普通光学镜头原理类似，即通过对红外波的折射操控其传输方向，实现成像的目的。但是用的材料是对红外波吸收较小的锗晶体，硅晶体，和硫化物玻璃等。
红外镜片 [1]
红外探测器 其中的能够探测电磁波的探测器也有多种技术实现方案，包括非制冷型红外焦平面阵列探测器，制冷型红外探测器等。不过这类探测器技术还不是很成熟，性能还有待提高。如何提升这类探测器的性能也是工业界和学术界研究的课题。在测试体温的应用中，一般用成本较低，同时性能也差一些的非制冷型红外焦平面探测器。
红外焦平面阵列探测器 [2]
红外热成像仪经常被用于工业测量，监控设备温度变化等应用中起着重要的作用。同时由于中红外波比较容易穿透烟雾，因而红外热成像仪也经常用于火灾救援等任务中。
在这次新冠状病毒疫情中，由于感染的一个明显症状是发热，因而对人体体温进行快速准确的测量对疫情的防控具有重要意义。有不少检测站点用红外热成像仪进行人体温度的测量，其优势包括
测量速度快
非接触式测量减小交叉感染
监控视场较大，便于在人流量较大的场景中进行多人体目标的检测
非接触式测温人体温度。可以同时测量多人体温
但是应用红外热成像仪测量温度在理论上存在一些限制，使得其测试物体的绝对温度存在一定的误差。这个限制，从本质上讲，是红外热成像仪探测到的红外波的强度不只与物体的温度有关，还与物体的辐射率、物体与红外热像仪的距离有关。
物体辐射率
物体辐射红外波的功率不仅和自身温度有关，还和物体本身的辐射率有关，这是由物体本身的材料特性决定的。同样的温度，不同材料的物体的辐射率不同，在红外热像仪成像结果看来亮度是不同的。因此，红外热像仪只有在用户输入的正确的辐射率来校准后才有可能较为准确的估计出物体的温度。
水杯照片（左半部分）和红外热像仪成像图（右半部分）[3]。水杯上的花纹与水杯其余部分材料不同，辐射率也不同，因此，虽然整个水杯外表面温度基本一致，在红外热像图中亮度也不同。一般而言，黑色物体的辐射率要高一些，所以红外图中黑色部分更亮。
物体距离的影响
红外热像仪接收到物体辐射功率还会受到其与物体距离的影响。相同的温度的物体，当其与红外热像仪的距离越远时，红外热像仪接收到该物体的辐射功率也越小。事实上，红外热像仪接收到的物体辐射能量与距离的平方成反比。由于这一特性，当对相同温度的物体进行热成像时，红外图像的亮度是与物体的距离有关的。因而，如果不知道红外热像仪与物体的距离，难以用红外信号的强弱来反推温度。
物体与红外热像仪的距离影响测温的准确性
当然，近些年来测量物体距离的设备越来月成熟，包括单点测距仪，TOF, 激光雷达, 双目视觉传感器等，如果将红外热像仪与这些传感器集成，将可以在很大程度上校准距离对温度测量的影响。
环境影响
当然，近些年来测量物体距离的设备越来月成熟，包括单点测距仪，TOF, 激光雷达, 双目视觉传感器等，如果将红外热像仪与这些传感器集成，将可以在很大程度上校准距离对温度测量的影响。
除了这些因素之外，红外探测器的各项参数还会存在噪声，温度漂移等。这些都限制了测温的准确性。因此，要用红外热像仪实现较为准确的人体温度的测量，还是需要困难的。不过在一定的场景下，对场景进行完整的建模，经过严格的标定与校准，在该场景下还是有可能实现较为准确的提问测量的。

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

自然界中只要高于绝对零度（-273℃）的物体，都会不断向外辐射红外线。热成像通过光学系统、红外探测器芯片及电子处理系统，将物体表面红外辐射转换成可见图像。简单来说，热成像原理就是利用温度成像，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。
热成像具有不受可见光影响、可24小时清晰成像、非接触测温、穿烟透雾等优势，可应用于人体测温、工业测温、自动驾驶、安消防、户外观察等。

Answer 4

红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接收被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外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。

Answer 5

红外热像科技在军民两方面都有应用，最开始起源于军用，逐渐转为民用。主要用于研发或工业检测与设备维护中，在防火、夜视以及安防中也有广泛应用。
扩展资料
新的应用被不断开发。主要有以下几个应用大类。
1、PCB板发热、散热检测；芯片发热、散热测试；芯片内部温度测试；元器件极限测试等电子电路研发或检测。
2、手机、空调、服务器、冰箱等产品研发与质量检测。
3、复合材料、散热材料、隔热材料、材料应力测试等材料研究。
4、太阳能电池板、新能源电池、充电桩等新能源研究与检测。
5、制动系统、液压系统、牵引系统、传动系统、加热系统、精密加工等机械动力研究。
6、渗漏、空鼓、缝隙、地暖等建筑检测。
7、吹塑、酿酒、腔内溃疡治疗探针等生产质量控制。
参考资料来源：百度百科-热像仪
编辑于 2019-03-07
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