热像仪原理和应用

1、一、红外热像仪原理 现代红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建沐戾垛纾立相互联系。辐射是指辐射能（电磁波）在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。简单的说红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。 红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射，无论白天黑夜均可以正常工作，并且不会暴露自己。我们通过红外热像仪就可以以最快的速度清楚的知道哪里有动物，以最快的速度对其进行搜索，而且不会被猎物察觉，大大增加了隐蔽性与安全性。二、热像仪在行业中的应用 红外热像仪从功能上划分，可以分为手持式红外热像仪和望远式红外热像仪。二者的差别在于使用领域不同，前者被广泛应用于电力、煤矿、石化、铁路、钢铁、电信、科研等行业温度异常检测，后者则多用于户外和军队使用。例如：视频监控、国防、狩猎、执法、军队巡逻等。三、红外热像仪的特点1、作用距离远一般的红外灯产品只有不到100米的成像距离。热像仪对物体辐射的红外线进行成像，不受环境光和照明光的限制，一般长焦热成像仪能观测3千米以上的人员和6千米以上的车辆。2、隐蔽性强 它完全是被动地接收信号，不主动发射探测信号，这样就不容易被反侦察手段所发现。3、穿透能力强 红外热辐射比可见光具有更强的穿透雾、霾、雨、雪的能力，因而红外热成像系统在恶劣天气条件下的成像效果几乎不受影响。特别是作用于8-14um的长波红外热像仪，具有更强的穿透雾能力。4、全天候工作能力，抗强光干扰 红外热成像仪成像不借助照明光和环境光，而是靠目标与背景的辐射产生景物图像，因此红外热成像系统能24小时全天候工作，并且也不会像其他夜视设备那样受可见光强光干扰。而低照度摄像机在没有环境光的情况下不能成像。5、能识别隐蔽目标 普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中，由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉，容易产生错误判断。红外热成像能透过伪装和草丛树叶，探测出隐蔽的热目标，人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射，因此不易伪装，也不容易产生错误判断。6、功耗低寿命长 激光照明或者红外灯由于需要主动照明，整机功耗比较大，有些特殊供电的场合，必须使用低功耗的红外热像仪系统。由于红外灯等主动系统的散热问题不好解决，而普通红外灯的寿命只有1000小时，激光照明的寿命大约为10000小时，但是非制冷红外热成像仪的寿命可达45000小时。四、如何选择红外热像仪 热像仪作为一款新兴高端产品，为人们的生活和工作都带来了便利，自然价格也是很昂贵的，那我们应该通过哪些方面去选择一款好的热像仪呢？1、探测器分辨率 红外热像仪的探测器分辨率有160x120、240x180、320x240、384x288、640x480等等，另外还有更低分辨率如60x60、80x60、100x100。大家都知道分辨率的高低会直接影响屏幕显示的图片或图标的细致度，图像的分辨率越高，屏幕越细腻，图像也就越清晰，观看效果也就越好。所以分辨率的高低是选择热像仪的一个重要的参数。2、物镜口径 热像仪的镜头镜片是专业镜片，不是传统的夜视仪或者普通望远镜使用的那种镜片。热像仪的镜片工厂采购时,是按重量多少克去进行购买的。比如F44的镜片成本大约就会在5000元左右，而小镜头比如F19的成本大约只有几百元，更大的镜头成本会更贵。一般市面上的镜头大概是在14mm~75mm之间，观看效果、视野范围是否受到局限都和镜头的大小有关，大镜头的观看效果会比小镜头好很多，小镜头的热像仪自然视野受限、观看效果差。3、倍率 倍率可以缩短距离，拉近、放大被观察的目标，也是热像仪中一个很重要的部件，一般热像仪的倍率是在2倍、4倍，因技术的匮乏，暂时还没有达到5倍。4、内置液晶屏 成像清晰与否取决于好的内置液晶屏。目前专业型的热像仪内置显示屏，分辨率高，价格大概在几千元左右甚至更高；而非专业型的热像仪使用的是低分辨率小屏幕，成本仅仅只有几百元。一般市面上可以看到的有彩色LCOS屏、LED屏幕、OLED屏，而市面上顶级的内置液晶屏应当是OLED 800x600超清晰液晶屏，超大屏幕、超高分辨率、比普通热像仪具有更清晰的观测效果。 所以同样分辨率的热像仪，专业型大镜头，高分辨率内置屏幕的热像仪，比非专业型的热像仪成本要贵1万元以上。自然成像效果、观看效果会更好一些。五、红外热像仪使用注意事项 1、大家在使用仪器的时候，一定要关注周围的温度和湿度，在使用完成之后，进行合理的收藏，如果表面有污垢的话，会引起接触不良的情况，所以要及时的进行清洁和保养。 2、在使用仪器的时候要注意轻拿轻放，而且要避免撞击，一些情况下因为外力的作用，会造成内部一些部件的损伤，从而造成故障。 3、在使用的时候如果出现烫手情况，可能是因为内部元件的损坏造成的，这个时候大家需要及时的修整和养护。 4、切记合理使用，定时养护会延长红外热像仪的使用寿命。 5、购买的时候也要特别注意，一定要选择质量过关，值得信赖的仪器，不然选择制造工艺不过关，再制造工艺上有缺陷的话，会严重的影响到大家的使用体验，并且也很容易造成一起出现故障的情况发生。