發布日期：2022-07-14 點擊率：37
紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。那么，紅外熱像儀是如何工作的呢？
（紅外熱像儀下的動物）
01、紅外熱像儀的構成
紅外熱成像是一種可將紅外圖像轉換為熱輻射圖像的技術，該技術可從圖像中讀取溫度值。因此，熱輻射圖像中的各個像素實際上都是一個溫度測量點，可實現對物體表面溫度的非接觸式測量。
紅外熱像儀的構造類似于一臺數碼攝像機。主要組件包括一個將紅外輻射對準探測器的鏡頭，以及用于處理并顯示熱信號和熱圖像的軟件和電子設備。可見光相機相比，紅外熱像儀的分辨率較低，因為熱探測器需要感應波長比可見光大得多的能量，這要求每個傳感元件明顯更大。因此，與同樣機械尺寸的可見光相機相比，熱像儀的分辨率要低得多（像素更少）。選擇一臺紅外熱像儀時需要考慮的重要參數包括分辨率、范圍（測溫范圍/量程）、視場角、調焦（焦距）、熱靈敏度和波長范圍等。
02、熱像儀的工作原理
紅外熱像儀利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。通過查看熱圖像，可以觀察到被測目標的整體溫度分布狀況，研究目標的發熱情況，從而進行下一步工作的判斷。
03、捕捉紅外波，而不是可見光
首先必須清楚的是，紅外熱像儀的工作原理不同于普通相機。普通的可見光照相機與人眼的基本工作原理相同：可見光能量撞擊到某物，反射回來，探測器接收到反射的光，然后將其轉變成圖像。熱像儀利用熱而不是可見光產生圖像，熱量（又稱紅外能或熱能）和光都是電磁波譜的組成部分，但是能檢測可見光的相機無法檢測熱能，反之亦然。熱像儀捕捉紅外光，并通過數字或視頻模式輸出的數據生成圖像。
紅外熱像儀幾乎能檢測所有事物
紅外熱像儀感應到的熱量能被十分精確地測量，因而紅外熱像儀用途廣泛。比如FLIR紅外熱像儀能檢測到細微的熱量差異，甚至精確至0.01℃，將溫差以灰度或不同的調色板顯示。
同一張圖像中的分別以鐵紅和白熱調色板顯示不同的溫度
我們在日常生活中遇到的一切事物，即使是冰也會釋放出熱量。物體越熱，其紅外輻射就越多。這種輻射的熱能稱之為“熱信號”，如果兩個緊挨著的物體擁有細微的熱信號差異，它們在熱傳感器下也會十分清晰地顯示出來，無論照明條件如何。這使得熱像儀能夠在完全黑暗或煙霧彌漫的環境中進行檢測。
04、熱像儀的優勢
熱像儀可讓人們看到他們的眼睛看不見的東西：無論光照條件如何，所有物體發出或反射的不可見熱輻射。熱成像的一些最大好處來自安全領域，安全攝像機已成為全國許多企業的保護重點，在這種情況下，產生高質量圖像的需求對于持續保護潛在的入侵者至關重要。
在黑暗環境下熱像儀可以清楚的看到樹旁的人
05、熱像儀測量距離原理
一臺具有較高分辨率的熱像儀能夠讓您的測量目標獲得更多像素，即便從遠處測量也能提高精度。窄視場角（如6°）能放大遠處的物體，同樣能使遠距離目標獲得更多像素。
當使用紅外熱像儀測量溫度時，您的待測目標至少需要獲得3×3像素，以確保獲得精確的測量結果。通常做法是確保待測區域完全覆蓋熱像儀點測溫工具或中心測溫點十字中心處的小圓孔即可。因為如果被測區域無法完全覆蓋小圓孔，就算能在取景器上看到測量目標，也并不意味著您就能精確測量它。
待測量目標應至少獲得3×3像素并且覆蓋測量工具的光斑尺寸。這里詳細介紹了如何計算出您能在多遠的距離對特定尺寸的目標進行測量并獲得精確的溫度測量值。不過這個計算方式有些費腦筋，但大多數情況下，無需煩惱于這些復雜的計算。
判定遠距離應用的必要性
什么情況下有必要計算距離系數比，什么情況下無需計算呢？
遠距離應用
以下類型的應用一般會需要遠距離測量：
● 從地平面測量屋頂或其它高大目標
● 監測電源線
● 監測變電站和輸電線
● 無人機監測與繪圖
● 無人機太陽能發電站檢測
● 在靠近目標較危險或不現實的情況下進行距離檢測
這些應用可能需要您計算熱像儀的距離系數比，以確保待測目標至少獲得3×3像素。
其他應用
以下類型的應用一般不需要遠距離測量：
● 檢測房子或建筑內是否存在漏風、隔熱層缺失等問題
● 檢測濕氣問題
● 檢測開關箱和其他家庭布線
● 在接近設備安全且切實可行的情況下監測變壓器、電機等
● 車輛保養和維修
● 在能輕松確保目標能覆蓋3×3像素的情況下測量大型目標
特別注意，熱像儀的變焦功能僅能放大像素：它無法增強您測量較小目標的能力。如果目標特別小，您可以靠近些以確保至少獲得精確測量所需的3×3像素。一定要遵守所有安全預防措施，除非環境或設備安全，否則不要靠近。
如果無法接近目標，需要使用較高分辨率的熱像儀和/或長焦鏡頭
06、紅外熱像儀的應用領域
紅外熱像儀的潛在用途幾乎是無窮無盡的，如今已廣泛應用到生活中的各行各業。作為熱成像技術領域的先驅，FLIR先進的系統與組件已廣泛應用于豐富多彩的熱成像安防等領域，包括：森林防火、石化行業、鐵路行業、建筑檢測（水分、隔熱、屋頂等）、消防、無人駕駛車輛和自動制動、體表溫度篩查、工業檢測、科研等。
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