人眼能夠感受到的可見光波長為0.38—0.78微米
,通常我們將比0.78微米長的電磁波
,稱為紅外線。自然界中
,一切物體都會輻射紅外線
,因此利用探測器測定目標(biāo)本身和背景之間的紅外線差
,可以得到不同的紅外圖像
,稱為熱圖像。
紅外熱成像儀是利用紅外熱成像技術(shù)
,探測目標(biāo)物體的紅外輻射,并通過光電轉(zhuǎn)換
、信號處理等手段
,將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備。
紅外熱成像儀是通過對9~14μm波段的電磁波來進(jìn)行成像和探測實(shí)現(xiàn)的
。根據(jù)黑體輻射原理
,任何物體都在向外輻射電磁波
,溫度越高,輻射的電磁波波長越短
。太陽的溫度很高(高達(dá)5700K左右)
,所以太陽輻射的電磁波峰在500nm左右。而對于常溫(27℃)的物體
,其輻射峰值約在10μm左右
,并且輻射功率與溫度正相關(guān)
。所以如果有一種類似相機(jī)的設(shè)備
,能夠探測9~14μm的電磁波
,將能夠利用物體自身的輻射來進(jìn)行成像
,而不需要外部的照明光源。由于輻射的強(qiáng)弱與溫度正相關(guān)
,因此
,成像的亮度也與物體的溫度正相關(guān):溫度越高,輻射功率越高
,探測到的信號越強(qiáng)
,對應(yīng)的成像也就越亮。因此
,這種成像設(shè)備能夠用來測試物體表面的溫度分布
。由于是利用物體自身的輻射進(jìn)行成像,不需要額外的照明光源
,所以在夜晚等環(huán)境下也能夠成像
,實(shí)現(xiàn)類似夜視儀的效果。
在硬件上來看
,紅外熱成像儀與常用的相機(jī)結(jié)構(gòu)基本類似
,主要包括接收紅外波進(jìn)行紅外成像的紅外鏡頭,和對紅外波進(jìn)行探測的紅外探測器
。紅外鏡頭與普通光學(xué)鏡頭原理類似
,即通過對紅外波的折射操控其傳輸方向,實(shí)現(xiàn)成像的目的
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