红外热成像技术是一种利用物体辐射的红外辐射能量来生成图像的非接触式测量方法。
热辐射:所有物体都以一定温度发出热辐射,这种辐射的波长位于红外光谱范围内。根据普朗克辐射定律,物体的辐射强度与其温度成正比。因此,红外热成像技术能够通过检测物体的红外辐射来确定其温度。
波长选择性:不同温度的物体以不同波长的红外辐射为主。红外热成像系统通常使用特定波段的红外滤光片或探测器来选择性地接收特定波长范围内的红外辐射。
数字化:红外热成像系统会将接收到的红外辐射转化为数字信号。这些信号在数码成像传感器中进行处理,然后形成红外热成像。
热场成像:通过检测物体的不同区域的温度差异,红外热成像系统能够生成具有不同颜色或灰度级别的图像。通常,温度较高的区域显示为亮的颜色,而温度较低的区域则显示为暗的颜色。
高灵敏度探测器:红外热成像系统通常使用高灵敏度的红外探测器,如微波探测器或焦平面阵列探测器。这些探测器能够捕捉微弱的红外辐射信号,以实现高分辨率的热成像。
红外热成像技术的应用非常广泛,包括电力巡检、建筑结构检查、医学诊断、军事侦察、工业质量控制、环境监测等。这种技术使用户能够看到温度差异,检测热问题,并在各种领域中提高安全性和效率。
物体表面温度如果超过对零度即会辐射出电磁波,随着温度变化,电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变,波长介于0.75μm到1μm间的电磁波称为“红外线”,而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。 其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线。
红外线在地表传送时,会受到大气组成物质( 特别是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收,强度明显下降,仅在短波3μ~5μm及长波8~12μm的两个波段有较好的穿透率(Transmission),通称大气窗口(Atmospheric window),大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测,计算并显示物体的表面温度分布。此外,由于红外线对极大部份的固体及液体物质的穿透能力极差,因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。
照相机成像得到照片,电视摄像机成像得到电视图像,都是可见光成像。自然界中,一切物体都可以辐射红外线,因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像,热红外线形成的图像称为热图。