紅外成像裝置動態指標檢測

1. 一般的紅外熱成像儀可以穿過牆體探測到人體嗎，如果不行，可不可以探測到火源

紅外熱成像儀不可以穿過牆體探測到人體但，可以探測到火源

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。

現代熱像儀的工作原理是使用光電設備來檢測和測量輻射，並在輻射與表面溫度之間建立相互聯系。所有高於絕對零度（-273℃）的物體都會發出紅外輻射。

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。

(1)紅外成像裝置動態指標檢測擴展閱讀：

太陽射出的白光，經過棱鏡後分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種光線。1800年，英國天文學家赫歇耳發表論文，宣布在紅色光外還有一種「熱線」。這就是我們現在常說的紅外
線。

紅外線是一種電磁波，其波長一般在0．75微米到1毫米之間。科學家經過研究，又按波長將紅外線分為近紅外、中紅外和遠紅外、極遠紅外等幾類。

自然界的物體，凡是高於零下273攝氏度（即絕對零度）的，都會向外界輻射紅外線。紅外線是人的肉眼看不見的，但無論在夜幕下，還是濃霧中，利用紅外技術製成的儀器能探測到諸如人體、火苗等熱源。

紅外熱成像技術的應用起源於20世紀中葉。最早是納粹德國軍隊使用的夜視儀。二戰之後，美國得克薩斯儀器公司開發了紅外尋視系統（FLIR），也是一種用於軍事的紅外成像裝置。

20世紀60年代，瑞典的AGA公司研製成一種紅外熱成像儀，不但可以尋找熱源，而且能夠測定其溫度。從此，研究紅外熱成像技術發生了又一次飛躍。

我國的紅外熱成像技術也有發展。廣州颯特電力紅外技術有限公司是我國第一家專門從事紅外熱成像技術研製、開發和生產的高新技術企業。紅外熱成像儀有時像一台小攝像機，裝在汽車頂上，可以沿著高壓線巡視，遠距離測定線路的溫度，預防火災。

至於在倉庫里堆放的糧食、棉花和煤炭，人的肉眼更難以發現隱患，紅外熱成像儀則能夠測定所瞄準的部位溫度有多高。如果真發生火災，消防人員戴防毒面具進入現場，受到濃煙的阻礙，往往難以找到火源與受困人員。

紅外熱成像儀則可以幫助解決這個難題。現在，紅外熱成像技術的應用已擴展到醫療領域。因為人體的某處發生炎症、腫瘤或血管堵塞，就會影響熱平衡。通過儀器可以探測到不正常的部位，大夫將此作為判斷疾病的科學依據。

有一家醫院對276位育齡婦女進行檢測，發現4名女性的胸部有一處的溫度比周圍高出1攝氏度以上，懷疑有乳腺癌。經臨床病理診斷，准確率達到100％。

2. 紅外熱成像儀的主要指標

波段、測溫范圍、空間解析度、測溫精度、熱靈敏度

3. 紅外熱像儀主要的技術指標是那些！~

考慮到成本
最主要的指標是：探測器種類
NETD
空間解析度
相元間距
功能劃分就復雜了，具體視你們應用而定

4. 請問有人知道紅外熱成像儀的測試方法嗎

http://digital.ni.com/worldwide/china.nsf///$FILE/54.pdf

成像微光度計光學設計與實現中幾個問題的探討

李華 邢輝 曲衛東 王英鴻

摘 要: 通過分析成像微光度計圖像採集與處理系統對光學系統的要求，確定光學設計的依據和計算光學基本參數，構建成像微光度計光學系統，實際光學系統的設計滿足了系統圖像採集的基本要求，取得較好效果。最後對設計與實現中的問題進行討論。

關鍵詞: 成像微光度計；CCD；光學系統；設計實現；探討

中圖分類號：TH753+.4 文獻標識碼：A

一、前言

在紅外靜態技術參數測試系統研製過程中，利用Mintron MS-2821C面陣CCD圖像感測器作為主要部件可構建成像微光度計測量採集系統。雖然已經有關於面陣CCD圖像感測器的光學系統設計的報道[1]，但由於成像微光度計的測量環境和測試對象的特殊性，常規CCD光學鏡頭不能直接用於光度計，需要按照光學系統的設計原則並結合成像微光度計的用途進行相應設計和計算。本文從成像微光度計的功能入手，分析了光學系統的設計原則並確定了參數，最後對光學系統構建中的相關問題進行探討。

二、成像微光度計的功能結構及測試原理

成像微光度計是紅外靜態技術參數測試系統的主要數據錄取設備之一，是基於計算機技術和數字圖像處理技術的光機電一體數據採集處理系統（其組成框圖見圖1），其主要作用是配合紅外靜態參數測試系統的其它分系統，在對紅外熱成像系統的參數測試中進行圖像採集。

被測試紅外熱成像系統在顯示器上所成的圖像經過成像微光度計光學系統在CCD光敏面上成像，接著經過光電轉換、量化、轉移、讀出後，通過視頻採集卡以模擬視頻信號在計算機上輸出。計算機可對標校系統、亮度調節系統進行控制，達到整體測試要求的條件後，測量系統同步採集數據並處理、計算後得到的測試數據。

光學系統是進行圖像採集和數據處理的前端，光學部件的性能參數直接決定整體系統測試數據採集的精度。進行科學的光學設計和選擇合適的光學部件是進行高精度測量的前提。

三、對光學系統的設計原則和依據

成像微光度計的光學系統（光學信號接收系統）包括成像物鏡鏡頭、光圈、視覺校正器、減光器等。對光學系統的設計就是在滿足總系統對成像微光度計的基本功能要求前提下，對光學系統進行參數設計和計算，使之達到工程要求。設計的主要原則和依據有：

(1) 各參數測試中的測量條件和參數測試精度要求；

(2) CCD接收光能性能的要求，其中包括成像特性的要求，即在一定相對孔徑和給定視場下能理想的成像；

(3) 被測量對象的空間尺寸特性、物像共軛距離的要求，即根據測試條件確定成像范圍；

(4) 系統解析度要求，即系統能分辨光信號在空間、時間信號方面的細致程度。

四、成像微光度計光學參數分析和確定

由於成像微光度計在應用中需要進行有關尺寸的參數測量和計算，因此在系統結構上採取物方遠心光路，光學系統設計簡圖如圖2。

這里分析以下基本參數和光學設計中的參數確定的依據。

1、像方焦距

像方焦距f′的確定是光學系統設計的基本前提，設計時需要考慮光路的組成、光路布置以及中性濾光片、視覺校正片、鏡頭的實際設計和加工製作工藝。

2、放大率

光學系統放大率計算公式為：

b=y′/y （1）

式中，y′—CCD像面上成的像的大小；

y—屏幕發光面的物的大小。

光度計放大率的確定跟被測屏幕的測量區域和CCD光敏面的空間尺寸、CCD的解析度、要求的光度計系統的解析度等因素密切相關。

根據GJB2340-95（《軍用熱像儀通用規范》）中對熱像儀畸變和均勻性測量要求，將被測量熒光屏分為至少5個區域，以9〃～15〃顯示器為例並考慮一定餘量，將滿屏的1/6作為視場測量區域，這樣根據CCD光敏面的尺寸確定放大率的數值。

3、解析度

設計中考慮了選用的CCD的極限解析度。CCD的原解析度主要取決於單位面積CCD像素數目和信號傳輸效率的影響，即CCD的單位光敏元（像元）尺寸wh×wv決定成像微光度計系統的極限解析度。面陣CCD是離散采樣器件，為保證所採集 LSF數據能被復原，采樣點數理論最高空間頻率極限f0滿足奈奎斯特采樣定理：

2f0=1/Dx （2）

式中，Dx—空間采樣間距。

為了保證信號質量，取采樣信號的頻率為被測信號頻率的2倍， 實際中按CCD 的空間頻率的5到10倍來取 采樣信號，以確保采樣不受混疊的影響，同時按照面陣探測器水平和垂直瞬時視場IFOV的倒數的二分之一大小來取解析度：

N=1/(2w)（p/mm） （3）

在水平和垂直方向的角解析度為[4]： （mrad） （4）

（mrad） （5）

式中，f′—系統像方焦距；

Dx、Dy—CCD光敏面單個接收像元的尺寸。

考慮光學系統對系統解析度的貢獻，成像微光度計系統總的解析度有：

（6）

式中，Nopt—光學系統的解析度；

NCCD—CCD的極限解析度。

考慮實際工程實現的難度，NCCD選取平常值的2～3倍。

4、相對孔徑D/f′

此參數根據光學系統中對光能的要求和對細節的分辨能力的要求來確定，此外還需要考慮視場中解析度、畸變、景深、像質等要求。

攝影物鏡的解析度由衍射極限和瑞利准則定義，理想解析度s和物鏡的相對孔徑D/f′關系 [4]為：

（7）

式中，l—入射光波長，l=555nm；

n—折射率。

這樣，在CCD像面上的光照度有[5]：

（8）

式中，E—CCD像面上的光照度；

t1、t1—光學系統透過率；

w—視場角；

S1—被測熒光屏面積；

S2—CCD靶面成像面積。

在本紅外靜態參數測試系統中，成像微光度計基本的測試對象是紅外熱像儀的顯示器，因此亮度變化較小，測試過程中主要以暗背景環境為主，設計中採用大通光孔徑鏡頭。另外，考慮到測試熱像儀調制傳遞函數（MTF）的需要，以中性濾光片轉換作為光度衰減和調節手段，不採取變換光圈的方法。

5、視場

視場參數的設計中綜合考慮了視場中光照度均勻性要求、畸變、像差等方面的影響。

基於面陣CCD光敏面的視場大小和放大率因素，按照如下公式計算：

（9）

（10）

式中，a、b—面陣CCD光敏面的尺寸；

2wx、2wy—x、y方向的視場角。

考慮像面照度均勻性要求，視場軸外照度E′和視場中心照度E的比值為[5]：

（11）

在系統設計中要求視場邊緣與中心照度的偏差小於2%，則w小於5°即2w小於10°

五、光學系統設計的條件和參數測試結果

1、光學系統設計的基本前提條件

物距：200mm～400mm；

面陣CCD有效像素數：752(水平)×582(垂直)；

像素尺寸：8.6mm×8.3mm；

最小照度：0.02 lx；

面陣CCD光敏面尺寸：6.4mm×4.8mm。

2、實際參數測試結果：

畸變：小於0.6%；

調焦范圍：大於30mm；

鏡頭解析度：大於110lp/mm。

六、結束語

在光學系統設計中，由於系統性能和製作工藝等方面的影響，各個基本參數都是相互制約的。通過整體設計，可使得各個光學部件在性能上能夠相互配合；選擇合適的光學結構參數和光學元器件，可以使預定的技術要求在最大限度上得以實現。

面陣CCD已經越來越多的應用到光電測試和圖象採集的各個領域，我們相信，通過對基於面陣CCD的成像微光度計光學系統的分析和設計，本文將會對面陣CCD在其它領域的設計和應用提供有益的幫助。

參考文獻

[1] 鄭穎君等. CCD系統光學設計實用方案[J].激光與紅外.2001.31(6):367-369

[2] Kenneth.R Castleman.數字圖像處理[M].北京:電子工業出版社，1998年第一版

[3] 安連生等.應用光學[M]. 北京:北京理工大學出版社，2001年第二版

[4] 周琨等.應用光學[M].成都:四川大學出版社，2001年第二版

[5] 李士賢等.光學設計手冊[M].北京:北京理工大學出版社，1996年第二版

The Discussion To Design And Implement For The Microphotometer Optical System

Abstract： The analysis of the requirements to the optical system of low light imaging optical radiation measurement (microphotometer) is provided. The applied design and parameters to optical system are also introced. Practical implement indicated that the system can meet the requirement of image access and optical radiation measurement and correction . The design to the optical system is fit to the image access . At last the key techniques in practical design are discussed.

Keywords： microphotometer；CCD；optical system； design and Implement；discussion

作者簡介：

李華，中國人民解放軍63891部隊高級工程師，主要從事光電檢測和光電試驗總體工作。
聯系地址：河南洛陽市061信箱511號

郵政編碼：471003 電話：0379-4991514

E-mail：[email protected]

邢輝，中國人 民解放軍63891部隊工程師。

曲衛東，國防科技大學工學碩士，現為中國人民解放軍63891部隊工程師。

王英鴻，中國人民解放軍63891部隊，助工。

5. 紅外檢測原理

以紅外線光譜測定溫度

6. 醫用紅外熱成像儀檢查什麼

醫用紅外熱成像儀採用的是醫用紅外熱像技術。 醫用紅外熱像技術是醫學技術和紅外攝像技術，計算機多媒體技術結合的產物，目前在臨床上作為一種記錄人體熱場的影像裝置。 我們都知道，人體是一個天然的生物發熱體，由於解剖結構、組織代謝 、血液循環及神經狀態的不同，機體各部位的溫度也會有所不同，從而形成不同的熱場。 而紅外熱像儀就是通過光學電子系統將人體輻射的遠紅外光波經濾波聚集, 調制及光電轉換，變為電信號，並經A/D 轉換為數字量，然後經過多媒體圖像處理技術，以偽彩色熱圖的形式，顯示人體的溫度場。 根據大數據統計，正常的機體狀態有正常的熱圖。而異常的機體狀態則會有異常的熱圖，比較兩者的異同，再結合臨床就可以診斷，推論疾病的性質和程度。 醫用紅外熱成像儀有哪些功能？ 1、熱監視； 2、熱診斷： ①、早期探查：對疾病進行早期探查，確認是否有問題； ②、疾病診斷：經過探查患者體內的熱場吩咐，判斷患者的病情，確認正確的診斷方案； ③、療效評定：對使用葯物後患者的身體狀況進行評估，判斷患者在服用葯物前後的狀況，對不同的療法確認療效情況； ④、追蹤觀察：同對病情進行局部和全身的動態監視 ,及時發現新的變化 ,對診斷及治療進行修正； ⑤、科研探索：熱活動貫穿人體生命全過程，熱活動規律是生命活動的基本規律，為醫學科學探索提供新的研究手段 。 3、熱測定； 4、熱研究。

7. 紅外熱成像 能檢查什麼

現在很多醫院都采購了醫用紅外熱像儀，不同的科室都有不同的應用，最常規的就是體檢，像TMT生命熱圖，它是從頭到腳覆蓋身體每一個系統和臟器，只要身體有異常的，都會通過熱源表現出來，我自己也親身體驗過，站在tmt-9000的艙體里，幾分鍾就完成體檢，出來之後醫生看著那個熱圖和我說，缺鈣，靜脈曲張，結石，頸椎和腰椎不好，所幸都是小毛病，但我覺得也特別神奇，就這樣把我全身上下的毛病都看出來了。

醫用紅外熱像儀不僅可以做體檢，也可以用在中醫、疼痛、骨傷、肛腸、五官、皮膚、心腦血管、乳腺、心理等領域，而且它能夠比CT，B超更早發現病灶，因為身體一旦有炎症，熱源就會表現出來，通過熱源的形狀、大小評估師就能分析這個部位的情況。

以一個腫瘤為例，B超和CT只能檢查出0.5厘米以上，而紅外熱像儀在0.1厘米的時候就能發現出來，所以也叫早早期，而且這個儀器是沒有任何輻射的，大量的醫學文獻也證實了這一點，可以反復檢查，老人，孕婦，兒童也不例外。

8. 紅外熱像儀的探測，識別，辨認距離各指的是什麼啊

1、識別距離：

將探測的目標能大致分出種類的距離。

2、辨認距離：

在分別出種類的基礎上的細分。

3、探測距離：

能將目標與背景及一些引起注意的目標清晰分別開來的最大臨界。

熱像儀主要用於研發或工業檢測與設備維護中，在防火、夜視以及安防中也有廣泛應用。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。

(8)紅外成像裝置動態指標檢測擴展閱讀：

熱像儀的應用：

1、對於發電機、電動機的不平衡負載，軸承溫度過高，碳刷、滑環和集流環發熱，繞組短路或開路，冷卻管路堵塞，過載過熱等問題進行監測。

2、可以對電氣設備進行維修檢查。而對於安全防盜，屋頂查漏，環保檢查，節能檢測，無損探傷，森林防火，醫療檢查，質量控制等也比較有幫助。

3、可以監控像火山爆發、山體滑坡等突發的自然環境變化。

4、對於變壓器的套管過熱，過載，接頭松動，冷卻管堵塞不暢，接觸不良，三相負載不平衡等進行監測。

9. 醫用紅外熱成像能檢查什麼呢哪個比較好

醫用紅外熱像儀在不同的科室有不同的應用，最常規的就是體檢科，可以用來做健康評估與疾病篩查，那具體能檢查出哪些毛病呢？不同廠家的醫用紅外熱像儀，功能都是有所差異的，以我比較了解的TMT醫用紅外熱像儀為例，它在體檢應用可以覆蓋以下幾個方面：

1. 內分泌、免役、植物神經系統健康狀態評估

2. 血脂、血糖、血壓、微循環健康狀態評估

3. 耳、鼻、咽、喉五官健康狀態及睡眠健康狀態評估

4. 心肌供血、腦供血、肢體血管健康狀態評估

5. 肺、氣管呼吸系統健康狀態評估

6. 肝、膽、胰、食道、胃、結腸、直腸消化系統健康狀態評估

7. 乳腺、子宮、卵巢女性生殖系統健康狀態評估

8. 前列腺、男性生殖系統健康狀態評估

9. 腎、膀胱泌尿系統健康狀態評估

10. 全身關節、椎體、骨骼系統健康狀態評估

    從以上的內容可以看出，TMT醫用紅外熱像儀做體檢是非常全面的，它可以覆蓋人體的每一個系統和臟器，只要有異常熱圖上都會顯示出來。通過觀察異常熱源的形態、強度、走勢，從而全面、動態地反應人體的健康狀況和疾病信息。

10. 紅外熱成像儀檢測原理

1 紅外熱成像檢測技術的原理
紅外線是一種電磁波，它的波長范圍為0．76～1000μm，不為肉眼所見。任何溫度高於絕對零度（－273．15℃）的物體，都會不斷地發射紅外輻射。根據斯蒂芬—玻爾茲曼定律，溫度為T的物體，單位面積所發射的輻射功率是
P＝εσT4 （1） -thermalgraphy-139-288-757-76-εσT
其中：
P——單位面積輻射功率，（W）；
ε——物體表面發射率；
σ——斯蒂芬—玻爾茲曼常數，其數值為5．673×10－8W／（m2K4）；
T——物體表面溫度，（K）。
從上式可知，物體的表面溫度越高，單位面積的輻射功率就越大。當已知物體的表面溫度和它的發射率時，按上式就可計算出物體的輻射功率。反之，如果測定了物體所發射的輻射功率，就可以利用上式確定物體表面的溫度。

2 紅外熱成像檢測儀器
紅外檢測儀器可以檢測到這種過熱型隱患發射出的紅外輻射能量，並將其轉換成相應的電信號，經過專門的電信號處理系統進行處理，最後再經成像裝置得到與物體表面溫度相對應的熱像圖，確定過熱點位置和溫度。這就是國能藍電等紅外熱成像檢測技術檢測電氣隱患的依據。
紅外檢測儀器多種多樣，目前在我國消防工作中普遍應用的有三類，即紅外測溫儀、紅外熱電視、紅外熱像儀。