發布日期：2022-07-14 點擊率：43
熱成像，大家并不陌生吧，是不是感覺有了熱成像
可以做很多有趣的事？
今天從熱成像的相關知識說起
一、什么是紅外熱像技術
紅外熱像技術是一門獲取和分析來自非接觸熱成像裝置的熱信息的科學技術。就像照相技術意味著“可見光寫入”一樣，熱成像技術意味著“熱量寫入”。熱成像技術生成的圖片被稱作“溫度記錄圖”或“熱圖”。
紅外熱像下的“熱量寫入”
在了解紅外熱成像技術之前，首先要知道幾個概念，分別是電磁波、可見光、紅外線和紫外線。
電磁波：物體表面溫度如果超過絕對零度（-273℃）即會輻射出電磁波，隨著溫度變化，電磁波的輻射強度與波長分布特性也隨之改變。
可見光：可見光是電磁波譜中人眼可以感知的部分，可見光譜沒有精確的范圍；一般人的眼睛可以感知的電磁波的波長在0.4~0.75微米之間。
紫外線：紫外線指的是電磁波譜中波長從0.1~0.4微米之間的總稱，不能引起人們的視覺。1801 年德國物理學家里特發現在日光光譜的紫端外側一段能夠使含有溴化銀的照相底片感光，因而發現了紫外線的存在。紫外線可以用來滅菌，過多的紫外線進入體內會對人體造成皮膚癌。
紅外線：波長介于0.78~1000微米的電磁波稱為“紅外線”，又稱紅外輻射。其中波長為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外，波長為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線。
紅外線（或熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射，它還具有兩個重要的特性：
?。?）物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關。熱輻射的這個特點使人們可以利用它來對物體進行無需接觸的溫度測量和熱狀態分析，從而為工業生產，能源，環境保護等方面提供了一個重要的檢測手段和診斷工具。
?。?）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微米的熱紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個窗口，使人們在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的戰場，清晰地觀察到前方的情況。由于這個特點，熱紅外成像技術在軍事上提供了先進的夜視裝備，并為飛機、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統。這些系統在現代戰爭中發揮了非常重要的作用。
通俗的說，紅外熱成像是將不可見的紅外輻射變為可見的熱像圖，并且能反映出目標表面的溫度分布狀態。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弱不同。利用物體與背景環境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異，紅外熱像圖能夠呈現景物各部分的輻射起伏，從而顯示出景物的特征。
熱成像技術原理
任何物體只要其溫度高于絕對溫度零度（-273.15度），雖然不發光，但都能輻射紅外線（又稱熱輻射線）。通過紅外熱探測器吸收物體輻射的紅外線，會根據其溫度變化產生電效果應，再把電信號經過放大處理，就能得到與物體表面熱分布相對應的熱像圖，即為“熱成像”。
【熱成像原理示意圖】
熱成像分類
* 按照工作溫度可分為制冷型/非制冷性
制冷式熱成像儀，其探測器中集成了一個低溫制冷器，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為基礎，主要有多晶硅和氧化釩兩種探測器。
制冷型熱成像儀（左）和非制冷型熱成像儀（右）成像效果
* 按照功能可分為測溫型/非測溫型
測溫型紅外熱像儀，可以直接從熱圖像上讀出物體表面任意點的溫度數值，這種系統可以作為無損檢測儀器，但是有效距離比較短。
非測溫型紅外熱像儀，只能觀察到物體表面熱輻射的差異，這種系統可以作為觀測工具，有效距離比較長。
帶溫度信息的熱圖像不帶溫度信息的熱圖像
接下來講能看穿本質，明察秋毫的紅外熱像儀，讓一切問題“一目了然”的應用。
適用于任何光照環境
熱成像攝像機 無需任何光照，依靠物體自身輻射的紅外熱能即可清晰成像，適用于任何光照環境，不受強光影響，無論白天黑夜均可清晰探測和發現目標，識別偽裝及隱蔽目標?？?真正實現白天/黑夜24小時監控。
真正的云霧穿透能力
大氣、云霧煙塵等會吸收可見光和近紅外線，但對3-5微米（中波紅外）和8-14微米（長波紅外）的熱紅外線卻是透明的。傳統攝像機很難在云霧密布的環境下拍攝到清晰的圖像，而熱成像攝像機卻能有效穿透大氣、云霧等環境拍攝出清晰圖像。
【煙霧穿透實拍】
目標熱能分布溫度監測
熱成像攝像機能夠將人眼不能直接看到的目標表面溫度分布情況，變成人眼可看到的代表目標表面溫度分布的圖像，通過對溫度場的監控可即時發現溫度異常，預防由于溫度異常引發的隱患，如火災、故障排查。
獨特的測溫診斷能力
熱成像攝像機通過對非接觸探測到的紅外熱能加以量化，能準確測量被攝物體表面溫度，通過對其分析，實現對環境或物體異常溫度診斷。可追蹤場景或區域高溫目標，當溫度高于設定值時可發出警報。
【測溫預警】
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