红外热成像仪的测量原理分享

 　　人眼能够感受到的可见光波长为0.38—0.78微米，通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。红外热成像仪是利用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备。

 

　　红外热成像仪是通过对9~14μm波段的电磁波来进行成像和探测实现的。根据黑体辐射原理，任何物体都在向外辐射电磁波，温度越高，辐射的电磁波波长越短。太阳的温度很高(高达5700K左右)，所以太阳辐射的电磁波峰在500nm左右。而对于常温(27℃)的物体，其辐射峰值约在10μm左右，并且辐射功率与温度正相关。所以如果有一种类似相机的设备，能够探测9~14μm的电磁波，将能够利用物体自身的辐射来进行成像，而不需要外部的照明光源。由于辐射的强弱与温度正相关，因此，成像的亮度也与物体的温度正相关：温度越高，辐射功率越高，探测到的信号越强，对应的成像也就越亮。因此，这种成像设备能够用来测试物体表面的温度分布。由于是利用物体自身的辐射进行成像，不需要额外的照明光源，所以在夜晚等环境下也能够成像，实现类似夜视仪的效果。

 

　　在硬件上来看，红外热成像仪与常用的相机结构基本类似，主要包括接收红外波进行红外成像的红外镜头，和对红外波进行探测的红外探测器。红外镜头与普通光学镜头原理类似，即通过对红外波的折射操控其传输方向，实现成像的目的。但是用的材料是对红外波吸收较小的锗晶体，硅晶体，和硫化物玻璃等。