红外热成像仪原理是什么？

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红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受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上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构（焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热像仪。这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等。红外热像仪是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。辐射是指辐射能（电磁波）在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。

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（-273.15°C），都会向外辐射红外能量。只不过这些红外辐射人的肉眼看不见。红外辐射的物理本质是热辐射，也是一种电磁波。

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，将转变为目标物体表面的热量分布图。通俗来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。

这其中有一个关键技术就是红外探测器。如果红外热成像仪没有红外探测器，就相当于人类没有心脏，可见红外探测器对红外热像仪的重要性。那么红外探测器是什么呢？

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。可以说热像仪之所以能拍摄到那些人眼看不见的“热”，就是因为红外探测器的“功劳”。

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。

它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

热成像技术是将不可见的红外辐射变为可见的热像图，并将数据转换成相应的温度图像。
不同物体甚至同一物体不同部位辐射能力和它们对红外线的反射强弱不同。利用物体与背景环境的辐射差异以及景物本身各部分辐射的差异，红外热像图能够呈现景物各部分的辐射起伏，从而显示出景物的特征。

现如今热成像在广泛的领域和专业的场景中具有多种应用

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。红外热成像仪通过光学系统、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，红外热成像仪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。
红外热成像仪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。

红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受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。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，从而进行下一步工作的判断。现代红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建立相互联系。所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。

人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009°C (0.005°F) 的温差作出反应。虽然人体神经末梢极其敏感，但其构造不适用于无损热分析。例如，尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物，但仍可能需要使用更佳的热检测工具。由于人类在检测热能方面存在物理结构的限制，因此开发了对热能非常敏感的机械和电子设备。这些设备是在众多应用中检查热能的标准工具。热像仪在军事和民用方面都有广泛的应用。随着热成像技术的成熟以及各种低成本适于民用的热像仪的问世，它在国民经济各部门发挥的作用也越来越大。在工业生产中，许多设备常用于高温、高压和高速运转状态，应用红外热成像仪对这些设备进行检测和监控，既能保证设备的安全运转，又能发现异常情况以便及时排除隐患。同时，利用热像仪还可以进行工业产品质量控制和管理。

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