红外线热成像原理

红外热成像原理~

世间万物都会按其表面温度自然地辐射红外线。红外热成像系统正是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统,在不接触的情况下接收物体表面的红外辐射信号,将该信号转变为电信号后,再经电子系统处理传至显示屏上,得到与景物表面热分布相应的“实时热图像”

1.什么是红外线？
在自然界中，凡是温度大于绝对零度dao(-273℃)的物体都能辐射红外线，它和可见光、紫外线、X射线、伽玛线、宇宙线和无线电波一起，构成了一个完整连续的电磁波谱。其波长在0.78μm至1000μm之间，是比红光波长长的非可见光。

红外线
2. 红外热像仪工作原理
红外热像仪是将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。

红外热成像原理
3. 红外热像图Tips：
1）热像图反映的是物体表面的红外辐射分布状况，它取决于物体的发射率与温度的空间分布。
2）不同厂家的红外热像仪预设有不同的调色板，对图像颜色处理的效果也各不相同。
3）下图采用的是经典的铁红调色板，黄色代表高温区域，紫色代表低温区域。

电力检测

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，红外辐射的物理本质是热辐射，也是一种电磁波。

红外热像仪将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。

这种热像图与物体表面的热分布场相对应。热图像上的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像，可以直观地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，从而进行下一步工作的判断。

相比利用可见光的设备，由于红外热成像技术是一种对目标的被动式的非接触的检测与识别，其两大基础功能是测温与夜视。

测温，即能实现非接触式远距离测温和故障检测，优势是简单直观、安全精准、高效省时和全天候工作。

夜视，即在完全无光的情况下可轻松探测和识别目标，优势是全天候工作、无惧恶劣天气、作用距离远和超强隐秘性。

红外热像仪的最早应用起源于军事领域，后被广泛应用于电力巡检、电气设备维护、工业自动化、检验检疫、安防监控、森林防火、消防救援、警用执法、户外运动等多个民用传统领域，以及自动驾驶、智能家居、物联网、人工智能、消费电子等多个新兴领域。    

很多热像仪品牌，都有丰富的应用案例。如高德智感，能为各行各业提供性能强、体验佳、服务优的红外热成像产品和解决方案，在数十个重点行业中都有丰富应用案例和用户反馈。

一、什么是红外线？

红外线是一种人眼不可见的光波，由物体分子的热运动而产生，在电磁波连续波谱中位于可见光和无线电波之间，其波长范围在 0.75-1000 微米之间。

红外线有两个非常重要的特点:

1、红外线有两个穿透性非常好的波段。

即 3~5 微米和 8~14微米的红外线，这两个波段的红外线能穿透大气和烟雾，使人们在完全无光的漆黑夜晚，或是在烟雾密布的战场，都能清晰地观察到前方的情况。

2、所有温度高于绝对零度(-273℃) 的物质都不断地射着红外线的现象，也称为热辐射

虽然人眼看不见红外光，但红外热像仪可以将其识别、检测、成像并显示出来。

二、什么是红外热像仪？

热成像仪，是一种利用红外热成像技术，通过对标的物的红外辐射探测，并加以信号处理、光电转换等手段，将标的物的温度分布的图像转换成可视图像的设备。

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广州飒特红外股份有限公司创始于1991年，是国内第一家立项从事民用红外热成像产品研发的专业技术企业，具备32年的专业红外热成像技术研究开发经验，是GB/T19870-2005《工业检测型红外热像仪》国家标准参与制定者。

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红外热成像是利用温度进行成像，温度高于绝对零度，即-273℃的物体，都会不断向外辐射红外线。红外热成像可以将物体表面人肉眼不可见的这部分红外辐射转换成可见图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。红外热成像不受可见光影响、可24小时清晰成像、进行非接触测温、穿烟透雾等优势。

红外线和紫外线、X射线一样，不能被人眼直接观测，但是却被广泛应用于各行各业，这是由它的特性决定的。自然界中，任何温度在绝对零度（-273.15℃）以上的物体都会向外辐射的红外线。不同物体红外辐射的能量也有所差异，这由其表面的温度、所属材料的特性所决定，一般物体温度越高，向外辐射的红外能量也就越大。
而红外热像技术原理就是通过捕捉自然界中不同物体辐射红外能量微小差异的能力，来达到帮助人们识别、侦察目标关键信息的目的。红外热像产品的核心就是红外探测器，其作用就是将物体辐射的红外信号收集起来，经由电路信号处理、智能图像算法等系统，转换成人眼可识别的视觉图像。

由于黑体辐射的存在，任何物体都依据温度的不同对外进行电磁波辐射。波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。热红外成像通过对热红外敏感CCD对物体进行成像，能反映出物体表面的温度场。热红外在军事、工业、汽车辅助驾驶、医学领域都有广泛的应用。

红外热成像原理并不神秘，从物理学原理分析，人体就是一个自然的生物红外辐射源，能够不断向周围发射和吸收红外辐射。正常人体的温度分布具有一定的稳定性和特征性，机体各部位温度不同，形成了不同的热场。当人体某处发生疾病或功能改变时，该处血流量会相应发生变化，导致人体局部温度改变，表现为温度偏高或偏低。根据这一原理，通过热成像系统采集人体红外辐射，并转换为数字信号，形成伪色彩热图，利用专用分析软件，经专业医师对热图分析，判断出人体病灶的部位、疾病的性质和病变的程度，为临床诊断提供可靠依据。

黑体辐射

热红外成像

应用

军事应用

工业应用

车载夜视

医学应用

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