紅外熱像儀主要技術(shù)參數(shù).ppt

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,紅外熱像儀有哪些主要技術(shù)參數(shù)？,紅外熱成像原理,1.紅外線原理自然界中的一切物體，只要其溫度高于絕對零度（-273℃）的物體都能輻射電磁波，紅外線輻射式自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會產(chǎn)生的自身的分子和原子無規(guī)則運(yùn)動，并不停地輻射出熱紅外能量。2.紅外線波段范圍太陽發(fā)出的光波又叫電磁波?？梢姽馐侨搜勰軌蚋惺艿碾姶挪ǎ?jīng)三棱鏡折射后，能見到紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光。電磁波光譜,紅外線與可見光、紫外線、X射線、γ射線和無線電波一起，構(gòu)成了一個(gè)完整連續(xù)的電磁波譜，如下圖所示：,,大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口，紅外熱像儀可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到前方的情況。,紅外熱成像原理,,3.紅外熱成像原理熱成像系統(tǒng)的就是通過能夠透過紅外輻射的紅外光學(xué)系統(tǒng)將景物的紅外輻射聚焦到能夠?qū)⒓t外輻射能轉(zhuǎn)換為便于測量的物理量的器件—紅外探測器上，紅外探測器再將強(qiáng)弱不等的輻射信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，然后經(jīng)過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的視頻圖像。紅外熱成像系統(tǒng)將物體發(fā)射的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜劭梢姷臒釄D像，從而使人眼的視覺范圍擴(kuò)展到不可見的紅外區(qū)，其基本原理方框圖如下：,,紅外熱成像原理,,紅外探測器輸出的圖像通常稱為“熱圖像”，由于不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對紅外線的反射強(qiáng)弱不同。利用物體與背景環(huán)境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異，熱圖像能夠呈現(xiàn)景物各部分的輻射起伏，從而能顯示出景物的特征。同一目標(biāo)的熱圖像和可見光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布圖像，或者說，紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。,,紅外熱成像原理,,4.紅外熱像儀基本技術(shù)參數(shù)解釋紅外熱像儀分類：按照工作溫度分為制冷型和非制冷型按照功能分為測溫型和非測溫型紅外探測器：探測器是紅外熱像儀的心臟，它可以將紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。探測器尺寸：探測器尺寸指探測器上單個(gè)探測元的大小，一般的規(guī)格有25μm，35μm等。探測元越小，則成像的質(zhì)量越好。,,紅外熱成像原理,,制冷式熱成像儀：其探測器中集成了一個(gè)低溫制冷器，這種裝置可以給探測器降溫度，這樣是為了使熱噪聲的信號低于成像信號，成像質(zhì)量更好。非制冷式熱成像儀：其探測器不需要低溫制冷，采用的探測器通常是以微測輻射熱計(jì)為基礎(chǔ)，主要有多晶硅和氧化釩兩種探測器。,,制冷式紅外熱圖像,非制冷式紅外熱圖像,紅外熱成像原理,,主動紅外成像：主動紅外攝像機(jī)需要借助于紅外發(fā)射燈，一般由紅外感應(yīng)攝像機(jī)和紅外發(fā)射燈組成，目成市場上大多是采用將攝像機(jī)和紅外投射器分開的模式。被動紅外成像：被動紅外攝像機(jī)不需要借助紅外燈，它主要是探測并吸收目標(biāo)物體的紅外輻射，通過光電轉(zhuǎn)換和信號處理等手段轉(zhuǎn)化為人眼可見的紅外熱圖像。,,被動紅外攝像機(jī),主動紅外攝像機(jī),紅外熱成像原理,,紅外探測器的分辨率：分辨率是衡量熱像儀探測器優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)，表示了探測器焦平面上有多少個(gè)單位探測元。目前市場主流分辨率為160120，384288等，此外還有320240，640480等。分辨率越高，成像效果也就越清晰。,,160120分辨率紅外圖,384288分辨率紅外圖,紅外熱成像原理,,視場角（FOV）：視場角是由鏡頭系統(tǒng)主平面與光軸交點(diǎn)看景物或看成像面的線長度時(shí)所張的角度，通俗的說，鏡頭有一個(gè)確定的視野，鏡頭對這個(gè)視野的高度和寬度的張角稱為視場角。,,紅外熱成像原理,,焦距（鏡頭大小）：透鏡中心到其焦點(diǎn)的距離，通常用f表示。焦距的單位通常用mm(毫米)來表示，一個(gè)鏡頭的焦距一般都標(biāo)在鏡頭的前面，如f=50mm（這就是我們通常所說的“標(biāo)準(zhǔn)鏡頭”），28-70mm（我們最常用的鏡頭）、70-210mm（長焦鏡頭）等。焦距越大，可清晰成像的距離就越遠(yuǎn)。,,紅外熱成像原理,,噪聲等效溫差（NETD）：熱像儀對測度圖案進(jìn)行觀察，當(dāng)系統(tǒng)的基準(zhǔn)電子濾波器輸出的信號電壓峰值和噪聲電壓的均方根之比為1時(shí)，黑體目標(biāo)和黑體背景的溫差稱為噪聲等效溫差。NETD越小，表示成像畫面質(zhì)量越好。,,紅外熱成像原理,,,,鬼影：其指紅外圖像中出現(xiàn)的不隨目標(biāo)變化的或明或暗的紋路，它是由于紅外探測器的探測元對紅外輻射的響應(yīng)率不均勻造成的。壞點(diǎn)：壞點(diǎn)指在紅外圖像中坐標(biāo)不隨目標(biāo)變化的明暗斑點(diǎn)，是由探測器的單個(gè)探測元對紅外輻射的響應(yīng)率過高或過低造成的，也稱無效像元。,紅外熱成像原理,,,,非均勻性校正：由于紅外探測器制造工藝的局限，紅外探測器每個(gè)探測元對紅外輻射的響應(yīng)率不同，成像面上會出現(xiàn)上述鬼影和壞點(diǎn)現(xiàn)象，影響熱像儀的成像質(zhì)量。非均勻性校正是指有效降低探測器的響應(yīng)率不均勻性，提高熱像儀成像質(zhì)量的一種技術(shù)手段。經(jīng)過非均勻性校正的熱像儀成像畫面均勻，鬼影和壞點(diǎn)現(xiàn)象消失，成像效果得到明顯改善，可大大提高熱像儀的觀察能力。,非均勻校正前,非均勻校正后,紅外熱成像原理,,,,補(bǔ)償：補(bǔ)償也成為校正，是為了獲得非均勻性校正所需的原始數(shù)據(jù)，從而得到理想的紅外圖像，在圖像出現(xiàn)不清晰的時(shí)候，可對熱像儀進(jìn)行補(bǔ)償操作。補(bǔ)償目標(biāo)可以根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和目標(biāo)特性選擇不同的但溫度均勻的物體，這個(gè)物體可以是干凈無云的天空、熱像儀的內(nèi)置快門、或者關(guān)閉的鏡頭蓋等。,補(bǔ)償前紅外圖像,補(bǔ)償后紅外圖像,紅外熱成像原理,,GuideInfrared,Search,Thankyou！,www.guide-,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版副標(biāo)題樣式,,,GuideInfrared,Search,