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技術文章
紅外熱像儀的原理
點擊次數：511 發布時間：2014-10-28
原理
是利用紅外探測器、光學成像物鏡和光機掃描系統（目前*的焦平面技術則省去了光機掃描系統）接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元上，在光學系統和紅外探測器之間，有一個光機掃描機構（焦平面熱像儀無此機構）對被測物體的紅外熱像進行掃描，并聚焦在單元或光探測器上，由探測器將紅外輻射能轉換成電信號，經放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監測器顯示紅外熱像圖。這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應；實質上是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖由于信號非常弱，與可見光圖像相比，缺少層次和立體感，因此，在實際動作過程中為更有效地判斷被測目標的紅外熱分布場，常采用一些輔助措施來增加儀器的實用功能，如圖像亮度、對比度的控制，實標校正，偽色彩描繪等技術。
紅外熱像儀的發展：
1800年，英國物理學家F. W. 赫胥爾發現了紅外線，從此開辟了人類應用紅外技術的廣闊道路。在第二次世界大戰中，德國人用紅外變像管作為光電轉換器件，研制出了主動式夜視儀和紅外通信設備，為紅外技術的發展奠定了基礎。
二次世界大戰后，首先由美國德克薩蘭儀器公司經過近一年的探索，開發研制的*代用于軍事領域的紅外熱成像設備，稱之為紅外尋視系統（FLIR），它是利用光學機械系統對被測目標的紅外輻射掃描。由光子探測器接收兩維紅外輻射跡象，經光電轉換及一系列儀器處理，形成視頻圖像信號。這種系統、原始的形式是一種非實時的自動溫度分布記錄儀，后來隨著五十年代銻化銦和鍺摻汞光子探測器的發展，才開始出現高速掃描及實時顯示目標熱圖像的系統。
六十年代早期，瑞典AGA公司研制成功第二代紅外成像裝置，它是在紅外尋視系統的基礎上以增加了測溫的功能，稱之為紅外熱像儀。
開始由于保密的原因，在發達的國家中也于軍用，投入應用的熱成像裝置可的黑夜或濃厚幕云霧中探測對方的目標，探測偽裝的目標和高速運動的目標。由于有國家經費的支撐，投入的研制開發費用很大，儀器的成本也很高。以后考慮到在工業生產發展中的實用性，結合工業紅外探測的特點，采取壓縮儀器造價。降低生產成本并根據民用的要求，通過減小掃描速度來提高圖像分辨率等措施逐漸發展到民用領域。
六十年代中期，AGA公司研制出*套工業用的實時成像系統（THV），該系統由液氮致冷，110V電源電壓供電，重約35公斤，因此使用中便攜性很差，經過對儀器的幾代改進，1986年研制的紅外熱像儀已無需液氮或高壓氣，而以熱電方式致冷，可用電池供電；1988年推出的全功能熱像儀，將溫度的測量、修改、分析、圖像采集、存儲合于一體，重量小于7公斤，儀器的功能、精度和可靠性都得到了顯著的提高。
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