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(duì)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(huì)產(chǎn)生的自身的分子和原子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量。2.紅外線波段范圍太陽(yáng)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(duì)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(cè)量的物理量的器件—紅外探測(cè)器上，紅外探測(cè)器再將強(qiáng)弱不等的輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，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(cè)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(duì)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(cè)溫型和非測(cè)溫型紅外探測(cè)器：探測(cè)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?hào)。探測(cè)器尺寸：探測(cè)器尺寸指探測(cè)器上單個(gè)探測(cè)元的大小，一般的規(guī)格有25μm，35μm等。探測(cè)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(cè)器中集成了一個(gè)低溫制冷器，這種裝置可以給探測(cè)器降溫度，這樣是為了使熱噪聲的信號(hào)低于成像信號(hào)，成像質(zhì)量更好。非制冷式熱成像儀：其探測(cè)器不需要低溫制冷，采用的探測(cè)器通常是以微測(cè)輻射熱計(jì)為基礎(chǔ)，主要有多晶硅和氧化釩兩種探測(cè)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(dòng)紅外成像：主動(dòng)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(chǎng)上大多是采用將攝像機(jī)和紅外投射器分開的模式。被動(dòng)紅外成像：被動(dòng)紅外攝像機(jī)不需要借助紅外燈，它主要是探測(cè)并吸收目標(biāo)物體的紅外輻射，通過光電轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理等手段轉(zhuǎn)化為人眼可見的紅外熱圖像。,,被動(dòng)紅外攝像機(jī),主動(dòng)紅外攝像機(jī),紅外熱成像原理,,紅外探測(cè)器的分辨率：分辨率是衡量熱像儀探測(cè)器優(yōu)劣的一個(gè)重要參數(shù)，表示了探測(cè)器焦平面上有多少個(gè)單位探測(cè)元。目前市場(chǎng)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(chǎng)角（FOV）：視場(chǎng)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(zhǎng)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(duì)這個(gè)視野的高度和寬度的張角稱為視場(chǎng)角。,,紅外熱成像原理,,焦距（鏡頭大?。和哥R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(zhǎng)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(duì)測(cè)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(hào)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(cè)器的探測(cè)元對(duì)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(cè)器的單個(gè)探測(cè)元對(duì)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(cè)器制造工藝的局限，紅外探測(cè)器每個(gè)探測(cè)元對(duì)紅外輻射的響應(yīng)率不同，成像面上會(huì)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(cè)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(duì)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(chǎng)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,