本文目录
- 红外线相机原理是什么
- 红外热成像技术的技术原理
- 什么是红外照相机和普通数码相机有什么区别和功能
- 红外探测仪、红外照相机的原理、如何工作
- 红外热像仪的原理
- 红外成像原理是什么
红外线相机原理是什么
红外相机的工作原理，就是感光部分可以接收红外辐射传递的信号，所谓红外线，就是在光谱中，可见光的红光以外的部分，具有光的特征，却不为人的目光所见，所以叫红外线。现在的照相机都是数码相机，数码相机的光电传感器也同时能感受红外线，并形成电流，给拍摄的照片带来干扰。正常是在传感器前面加上红外滤镜，过滤掉红外线，照片才显的清新透亮。红外相机与此相反，强调了红外线的接收，经过模电转换，在显示屏上显示成可见光图像，就是红外夜视仪的结构，图像用电子文件记录下来，就是红外照片。所有的高于绝对零度的物体都会辐射，但温度越高的，辐射越多，为了拍摄温度较低的景物，可以采用主动红外式，就是用红外线灯照射，然后用红外相机拍摄反射回来的红外线。
红外热成像技术的技术原理
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。
红外热成像工作原理
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
什么是红外照相机和普通数码相机有什么区别和功能
红外相机是利用红外线来成像的相机，它除了用普通光线外，还能根据红外线的热量来形成画面，有一点类似透视的效果。成像效果的颜色上和普通照片差别很大，另有一番风格。有一些是镜头具有红外线功能，用普通机身加红外镜头就可以。
红外探测仪、红外照相机的原理、如何工作
红外热像仪原理简单来说和数码相机差不多，只是数码相机接收可见光信息并显示，而热像仪是接收热量信息并显示。先通过光学系统接受热辐射到探测器上，然后探测器将热像信息传递给信号处理器，通过处理器将热量信息最后通过显示器显示出来。探测器是核心。
红外热像仪的原理
●什么是红外热像仪自然界任何物体，只要温度高于绝对零度(-273.15 C˚)，就会以电磁辐射的形式在非常宽的波长范围内发射能量，产生电磁波(辐射能)。红外线的波长在780nm～1mm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波和可见光之间的区域。红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停的辐射出热红外能量，分子和原子的运动越剧烈，辐射的能量越大，反之，辐射的能量越小。红外热像仪工作原理分析※红外热像法：是一种无损检测技术，是对被检测物体表面进行非接触的热测量及测成像并分析其热图谱的方法。热成像技术是利用热感应照相机的红外线成像技术，热像仪可生成热而不是光的图像，它可以测量红外（IR）能量，并将数据转换成相应的温度图像。※热像仪工作原理：热像仪由两个基本部分组成，即光学系统和探测器。光学系统将物体发出的红外辐射聚集到探测器上，探测器把入射的辐射转换成电信号，进而被处理成可见图像，即热图，这种热图与物体表面的分布场相对应。实际上被测目标各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光相比缺少层次和立体感，因此实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，例如图像亮度、对比度的控制、实际校正、伪色彩描绘、等高线和直方进行运算等。红外热像仪工作原理分析※红外热像仪与红外测温仪区别：与仅能够捕获单点温度值的红外测温仪不同的是，热像仪可以将整个目标的温度特性形成一个平面图像，而非单个温度。●了解被测物体热像仪呈现了一幅来自物体表面的辐射能量热图，热图像与被测物体的表面温度以及物体的类型、组成材料、表面工作状况以及检测期间的运行条件有直接的关系。为了正确解释图像，就必须清楚了解物体的材料及组成部件的工作方式。为了了解被测物体的运行状态，就必须认识物体内部与外表面之间的传递机理。热传递在红外热像中是个非常重要的概念，为了正确的解析一副热图像，必须熟悉热从一个物体传输到另一个物体的三个方式：热传导、热对流、热辐射。红外热像仪工作原理分析热传导 热对流 热辐射※热传导-------将热能从一处传往另一处。通常热传导发生在固体或液体状态的物质中，且热传导仅存在能量传递而无粒子运动。红外热像仪工作原理分析※热对流--------由于流体运动产生的热传递。通常热对流发生在固体与液体或气体之间的相互作用，热量的流动始终是从高温流向低温。※热辐射--------是指物体自身向外辐射热能的能力。热辐射发生在所有绝对零度以上的物体，物体辐射热能的能力从0～100%之间。●红外热像仪的分析当用红外热像仪观察物体时，热像仪检测到的是来自物体表面的辐射能量。而实际拍摄到的热能往往产生于内部，然后才传到物体表面。红外热像仪工作原理分析※定性分析和定量分析热成像检测主要有两种类型：定性分析和定量分析。红外热像仪工作原理分析定性分析：拍摄优质的热图像，结合热图提供的热信息即可进行所需的情况分析=仅仅是图像。定性检测是热像分析的基本类型，在所有热成像分析检测中必须考虑定性分析。定量分析：在通过热图获取信息的同时还需要精确的温度数据=热图+温度。※被动式检测和主动式检测热成像检测方法主要有两种类型：被动式检测和主动式检测。被动式检测：主要是指有明显温差或超过环境温度的物体进行成像及分析，通常可直接进行测量。主动式检测：对常温中或无法自然形成明显温差的物体进行检测及分析，通常通过改变被测物体或材料的温度才能进行检测
红外成像原理是什么
“如果用红外摄影对人体成像，做出体表‘热图’……”会产生这样的认识： （1）红外摄影成物体的热图就是它的红外像；（2）可见光不能使红外线胶片感光，只有红外线能使它感光；（3）红外线胶片所记录的是目标物体发出的红外线；（4）普通相机也能使用红外线胶片进行红外摄影。事实上，这些理解都是错误的。引起错误认识的根源是没有说明红外摄影所成的红外像与热像仪所成的热图之间的区别，并且对红外线胶片的介绍也不够准确。下面就这两个问题做一阐述，不妥之处，敬请指正。一、红外线的发现和分类1800年，英国物理学家赫歇尔研究单色光的温度时发现：位于红光外，用来对比的温度计的温度要比色光中温度计的温度高，于是称发现一种看不见的“热线”，称为红外线。红外线位于电磁波谱中的可见光谱段的红端以外，介于可见光与微波之间，波长为0.76～1000μm，不能引起人眼的视觉。在实际应用中，常将其分为三个波段：近红外线，波长范围为0.76～1.5μm；中红外线，波长范围为1.5～5.6μm；远红外线，波长范围为5.6～1000μm。它们产生的机理不太一致。我们知道温度高于绝对零度的物体的分子都在不停地做无规则热运动，并产生热辐射，故自然界中的物体都能辐射出不同频率的红外线，如相机、红外线胶片自身等。在常温下，物体辐射出的红外线位于中、远红外线的光谱区，易引起物体分子的共振，有显著的热效应。因此，又称中、远红外线为热红外。当物体温度升高到使原子的外层电子发生跃迁时，将会辐射出近红外线，如太阳、红外灯等高温物体的辐射中就含有大量的近红外线。借助不同波段的红外线的不同物理性质，可制成不同功能的遥感器。二、不同波段的红外线成像原理和特点红外遥感是指借助对红外线敏感的探测器，不直接接触物体，来记录物体对红外线的辐射、反射、散射等信息，通过分析，揭示出物体的特征及其变化的科学技术。红外遥感技术中能获得图像信息的仪器有：使用红外线胶片的照相机，具有红外摄影功能的数码相机，热像仪等。虽然它们都利用红外线工作，但成像原理和所成的图像的物理意义有很大的区别。红外摄影通常指利用红外线胶片和数码相机进行的摄影；前者属于光学摄影类，后者属于光电摄影类。1．光学摄影类红外胶片是一种能够感应红外线的胶片，有黑白红外胶片和彩色红外胶片两类。其成像原理与普通胶片相似：曝光时，卤化银发生化学变化，记录景物反射到胶片上电磁波的信息，通过显影、定影等技术获得景物图像。普通胶片记录的是波长为0.4～0.76μm范围内的可见光；由于红外胶片中加入了红外增感染料，使得它能记录波长在0.4～1.35μm间的可见光和近红外线。为了获得景物纯粹的红外像，需要在镜头前加装一个红外滤镜，滤掉可见光，只通过近红外线。那么，这部分近红外线是不是景物发出的呢？显然，日常摄影中的人体、树木等景物达不到能辐射近红外线的温度，它们的热辐射也不能使胶片形成足够清晰的像，所以应该是景物反射太阳辐射中的近红外线。故近红外线也称为摄影红外。红外胶片成的像与普通胶片成的像有较大的差异。人体、草地对红外线反射较强，它们的黑白红外像就较白；河流、天空对红外线反射较弱，成的黑白红外像就较黑。由于彩色红外胶片的感光光谱、成色剂和普通彩色胶片的不同，彩色红外相片上的颜色也就不是景物真实颜色的反映，所以又称它为假彩色红外胶片。例如，健康绿色植物反射近红外线，它的红外像为红色，清澈的河水的红外像是深蓝色。虽然在肉眼看来病态的植物和健康的植物都为绿色，文件涂改前后的墨迹也没什么区别，但它们对红外线的反射强弱不同，成的红外像就有明显的差异。因此，它常用于刑侦、国土资源调查、环保等领域。红外线较强的穿透能力和红外胶片易受热辐射影响的这些特点决定了在用红外胶片摄影时，对操作有较高的要求。红外胶片对波长为0.76～0.9μm的近红外线有最佳的感光性能，随着能感应的波长增大，感光药剂受温度的影响越来越显著，感光药剂化学稳定性也随之下降。例如，感光波长上限为1.1μm的红外胶片能保存三个月，当感光波长上限达到1.35μm时，只能保存8天。所以无论是保存还是携带都需要冷藏，装卸胶片都需要在暗室或者专用防红外线的暗袋中进行。由于红外胶片的曝光时间较长，出厂时没有标感光度，需要根据经验手动调整感光度，且自动相机的红外计数器发出的红外线能使其曝光；所以最好使用手动金属机身的相机。红外摄影调焦时须注意，有的相机物镜上有红外线聚焦指数，其标记为“R”；若没有此标记，则要先对可见光调焦后，再将镜头前移可见光焦距的1/250左右。2．光电摄影类自然界中的一些物质在受到辐射后，会引起它的电化学性质变化。例如温度升高后，电阻变小，产生电压。利用它们的这种物理性质可制成光电探测器，遥感仪器的光学系统收集到的辐射能量通过探测器实现光电转换。根据电磁波和探测器的作用机理不同，分为光子探测器和热电探测器。光子探测器是利用光敏感材料的光电效应，把一定波长的电磁波信号转化为电信号输出。如一些具有红外摄影功能的数码相机的光电耦合器（CCD）能响应的波谱为0.4～1.1μm，同样在进行红外摄影时要加装红外滤镜，CCD所感应到的是景物反射太阳辐射中的或者是相机自带的红外灯发出的近红外线。热电探测器是利用目标辐射的热效应对热敏电阻的电学性质的影响而工作。例如热红外成像装置，它是被动地接受目标的热辐射，通过其中光学成像系统聚焦到探测元件上进行光电转换，放大信号，数字化后，经多媒体图像技术处理，在屏幕上以伪色显示出目标的温度场—热红外图像（热图、热像）。热图像色调的明暗决定于物体表面温度及辐射率。它反映了目标的红外辐射能量分布情况，但是不能代表目标的真实形状。比如飞机升空后，在它原来停放的位置还能获得飞机停放时的热图像。探测元件工作的波段常为3～5μm和8～14μm，为获得足够的灵敏度，需要对探测器冷却。第二代热电探测器增加了测温功能的热红外成像装置，又称为热像仪，它在医疗、消防、航空遥感、军事等领域有广泛用途。综上所述，红外摄影所成的红外像利用了景物反射的近红外线，体现了景物的几何形状；热像仪对人体成的热图，是利用人体自身热辐射获得的表示人体表面温度分布的图像。是两个不同的概念。红外胶片中的感光物质是卤化银，可见光也能使它感光。（