紅外熱像儀的發(fā)展可分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段是人類通過制造工具，擴(kuò)展體力活動(dòng)的能力；第二個(gè)階段通過提高判斷能力，尋求更清晰和更廣泛的理解與判斷事物的標(biāo)準(zhǔn)；而人類近年來致力的增強(qiáng)獲得輸入信息的能力，擴(kuò)大感覺范圍或增添新的感官，使我們的大腦能接受更多的信息，正是人類發(fā)展的第三階段.在這個(gè)階段中，紅外技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)把人類的感官由五種增加到六種。在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，
高科技武器展示了先進(jìn)技術(shù)的廣闊平臺(tái)，成為世界科技發(fā)展的風(fēng)向計(jì)，也成為世界各國(guó)競(jìng)相研究和開發(fā)的方向和重點(diǎn)。這些高科技技術(shù)也因此成為新的產(chǎn)業(yè)和投資熱點(diǎn)，創(chuàng)造了億萬的財(cái)富和無法預(yù)計(jì)的社會(huì)效益。在這些新科技中，以衛(wèi)星定位（GPS）和紅外熱成像（TIS）兩項(xiàng)技術(shù)。衛(wèi)星定位系統(tǒng)（又稱GPS）已經(jīng)非常廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，成為從軍事到民用都有寬廣發(fā)展前途的行業(yè)，其應(yīng)用的發(fā)展速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人們的預(yù)想，例如：在在廣泛使用的汽車防盜定位系統(tǒng)等.
紅外熱成像技術(shù)，也是一個(gè)有非常廣闊前途的高科技技術(shù)，其大量的應(yīng)用將會(huì)引起許多行業(yè)變革性的改變.
一、什么是紅外熱成像？
光線是大家熟悉的。光線是什么？光線就是可見光，是人眼能夠感受的電磁波?？梢姽獾牟ㄩL(zhǎng)為：0.38—0.78微米。比0.38微米短的電磁波和比0.78微米長(zhǎng)的電磁波，人眼都無法感受。比0.38微米短的電磁波位于可見光光譜紫色以外，稱為紫外線，比0.78微米長(zhǎng)的電磁波位于可見光光譜紅色以外，稱為紅外線。紅外線，又稱紅外輻射，是指波長(zhǎng)為0.78~1000微米的電磁波。其中波長(zhǎng)為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外，波長(zhǎng)為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線。照相機(jī)成像得到照片，電視攝像機(jī)成像得到電視圖像，都是可見光成像。自然界中，一切物體都可以輻射紅外線，因此利用探測(cè)儀測(cè)定目標(biāo)的本身和背景之間的紅外線差并可以得到不同的紅外圖像，熱紅外線形成的圖像稱為熱圖。目標(biāo)的熱圖像和目標(biāo)的可見光圖像不同，它不是人眼所能看到的目標(biāo)可見光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布圖像，換一句話說，紅外熱成像使人眼不能直接看到目標(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像.
二、紅外熱成像的特點(diǎn)是什么？
有位著名的美國(guó)紅外學(xué)者指出：“人類的發(fā)展可分為三個(gè)階段。第一個(gè)階段是人類通過制造工具，擴(kuò)展體力活動(dòng)的能力，第二階段通過提高判斷能力，尋求更清晰和更廣泛的理解與判斷事物的標(biāo)準(zhǔn)，而人類近年來致力的增強(qiáng)獲得輸入信息的能力，擴(kuò)大感覺范圍或增添新的感官，使我們的大腦能接受更多的信息，正是人類發(fā)展的第三階段。在這個(gè)階段中，紅外技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)把人類的感官由五種增加到六種”。這一席話，我認(rèn)為恰如其分的道出了紅外成像技術(shù)在當(dāng)代的重要性。因?yàn)?，我們周圍的物體只有當(dāng)它們的溫度高達(dá)1000℃以上時(shí)，才能夠發(fā)出可見光。相比之下，我們周圍所有溫度在絕對(duì)零度（-273℃）以上的物體，都會(huì)不停地發(fā)出熱紅外線。例如，我們可以計(jì)算出，一個(gè)正常的人所發(fā)出的熱紅外線能量，大約為100瓦。所以，熱紅外線（或稱熱輻射）是自然界中存在較為廣泛的輻射。熱輻射除存在的普遍性之外，還有另外兩個(gè)重要的特性.
1．大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對(duì)3~5微米和8~14微米的熱紅外線卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個(gè)窗口，可以使人們?cè)谕耆珶o光的夜晚，或是在煙云密布的戰(zhàn)場(chǎng)，清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，熱紅外成像技術(shù)軍事上提供了先進(jìn)的夜視裝備并為飛機(jī)、艦艇和坦克裝上了全天候前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了非常重要的作用.
2．物體的熱輻射能量的大小，直接和物體表面的溫度相關(guān)。熱輻射的這個(gè)特點(diǎn)使人們可以利用它來對(duì)物體進(jìn)行無接觸溫度測(cè)量和熱狀態(tài)分析，從而為工業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境等等方面提供了一個(gè)重要的檢測(cè)手段和診斷工具.
三、紅外熱成像儀器
根據(jù)物體能夠發(fā)射紅外線的特點(diǎn)，各國(guó)競(jìng)相開發(fā)出各種紅外熱成像儀器。美國(guó)德克薩斯儀器公司（TI）在1964年首次研制成功第一代的熱紅外成像裝置，叫紅外前視系統(tǒng)，這類裝置利用光學(xué)元件運(yùn)動(dòng)機(jī)械，對(duì)目標(biāo)的熱輻射進(jìn)行圖像分解掃描，然后應(yīng)用光電探測(cè)器進(jìn)行光——電轉(zhuǎn)換，最后形成視頻圖像信號(hào)，并在熒屏上顯示，紅外前視系統(tǒng)至今仍是軍用飛機(jī)、艦船和坦克上的重要裝置.
六十年代中期，在紅外前視裝置的基礎(chǔ)上，開發(fā)了具有溫度測(cè)量功能的熱紅外成像裝置。這種第二代紅外成像裝置，通常稱為熱像儀.
七十年代研制出不需致冷的紅外熱電視產(chǎn)品.
九十年代出現(xiàn)致冷型和非致冷型的焦平面紅外熱成像產(chǎn)品，這是一種較新一代的紅外電視產(chǎn)品，可以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，把紅外熱成像的應(yīng)用提高到一個(gè)新的階段.
七十年代中國(guó)有關(guān)單位已經(jīng)開始對(duì)紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行研究，到八十年代初，中國(guó)在長(zhǎng)波紅外元件的研制和生產(chǎn)技術(shù)上有了一定進(jìn)展。到了八十年代末和九十年代初，中國(guó)已經(jīng)研制成功了實(shí)時(shí)紅外成像樣機(jī)，其靈敏度、溫度分辨率都達(dá)到很高的水平。進(jìn)入九十年代，中國(guó)在紅外成像設(shè)備上使用低噪音寬頻帶前置放大器，微型致冷器等關(guān)鍵技術(shù)方面有了發(fā)展，并且從實(shí)驗(yàn)走向應(yīng)用，主要用途用于部隊(duì)，例如便攜式野戰(zhàn)熱像儀，反坦克飛彈、防空雷達(dá)以及坦克、軍艦火炮等.
中國(guó)在紅外熱成像技術(shù)方面，已經(jīng)投入了大量人力物力，形成了相當(dāng)規(guī)模的研發(fā)力量，但是總的來講，與世界先進(jìn)水平差距很大，與西方相比，約差10年以上.
目前國(guó)外已經(jīng)開始在部隊(duì)裝備第二代紅外熱成像儀，并開始了第三代的研發(fā)工作，但中國(guó)現(xiàn)在才推廣第一代紅外成像儀。在國(guó)際上，美國(guó)、法國(guó)、以色列是這方面的先行者，其它國(guó)家包括俄羅斯均處下游水平.
近幾年來，中國(guó)的紅外成像技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與西方的差距正在逐步縮小，有些設(shè)備的先進(jìn)性也可同西方同步，相信中國(guó)和西方的差距會(huì)進(jìn)一步縮小，尤其在新技術(shù)的應(yīng)用方面更可以獨(dú)樹一幟。紅外熱成像產(chǎn)品，可以分為致冷型的.非致冷型兩大類.
目前，先進(jìn)的紅外熱成像儀，其溫度靈敏的可達(dá)0.03攝氏度。無論白天、黑夜均可用于持紅外儀來探測(cè)叢林中的敵人，其距離可達(dá)百米之遙，作為邊防緝私，更可以追蹤海上走私的大飛機(jī)，其距離可達(dá)數(shù)公里。通過熱像儀不僅可實(shí)時(shí)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，更可以通過其行蹤軌跡的“熱痕跡”進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，因?yàn)橐话阄矬w的熱發(fā)散有一定的時(shí)間性，有些物體的熱發(fā)散需要很大時(shí)間。例如部隊(duì)點(diǎn)燃的炊煙，曾經(jīng)發(fā)動(dòng)過的車輛等都可以留下“熱痕跡".
第一代熱像儀主要由帶有掃描裝置的光學(xué)儀器和電子放大線路、顯示器等部件組成，已經(jīng)成功裝備部隊(duì)，并在夜間的地面觀察、空中偵察、水面保險(xiǎn)等作出重要的貢獻(xiàn)。第二代熱成像儀主要采用焦平面陣列技術(shù)，集成數(shù)萬個(gè)乃至數(shù)十萬個(gè)信號(hào)放大器，將芯片置于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，取得目標(biāo)的全景圖像，無需光——機(jī)掃描系統(tǒng)，大大提高了靈敏度和熱分辨率，可以進(jìn)一步提高目標(biāo)的探測(cè)距離和識(shí)別能力.
紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)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(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。在選購(gòu)熱像儀之前，你必須要知道的四個(gè)因素，本文通過這四點(diǎn)來詳細(xì)說明： 一、看探測(cè)器分辨率 探測(cè)器分辨率的高低是選擇熱像儀的一個(gè)重要參數(shù)，它會(huì)直接影響最終的成像效果。如果分辨率越高，那么圖像就越清晰，查看體驗(yàn)就越佳。以福祿克品牌為例，TiX1000熱像儀探測(cè)器分辨率高達(dá)786432像素，還可以通過精密位移成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)4倍像素提升，生成超高清圖像。如果探測(cè)現(xiàn)場(chǎng)工況混亂，可見度低，這款熱像儀產(chǎn)品是你的不二之選。而如果只是需要物美價(jià)廉的入門級(jí)熱像儀，那么選擇TiS系列就可以。 二、看對(duì)焦系統(tǒng) 福祿克熱像儀擁有五種對(duì)焦方式， 1、免調(diào)焦：無需調(diào)焦操作，方便快捷，適用于大量設(shè)備維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)； 2、手動(dòng)對(duì)焦：可近距離對(duì)焦，不受現(xiàn)場(chǎng)目標(biāo)位置制約，適用于需要近距離拍攝或精密對(duì)焦的現(xiàn)場(chǎng)； 3、自動(dòng)對(duì)焦：根據(jù)中心區(qū)域圖像直接進(jìn)行對(duì)焦，操作方便，適用于距離遠(yuǎn)導(dǎo)致激光點(diǎn)辨識(shí)度受影響的現(xiàn)場(chǎng)； 4、LaserSharp激光自動(dòng)對(duì)焦：靈活性好，反應(yīng)迅速，能夠直觀地指示目標(biāo)位置，特別適用于需要進(jìn)行多次、多方位的對(duì)焦操作； 5、MultiSharp對(duì)焦：在整個(gè)視場(chǎng)范圍內(nèi)均可精準(zhǔn)的捕獲目標(biāo)溫度，獲得完美圖像，實(shí)現(xiàn)不同景深的多個(gè)目標(biāo)全部準(zhǔn)確對(duì)焦。 三、看空間分辨率 空間分辨率也就是IFOV，是使用熱像儀觀測(cè)時(shí)，它對(duì)目標(biāo)空間形狀的分辨能力， 是熱像儀處理空間細(xì)節(jié)的技術(shù)指標(biāo)，通常以mRad為單位來表示。簡(jiǎn)單地說，IFOV數(shù)值越小，可測(cè)目標(biāo)距離就越大。而單位距離相同時(shí)，IFOV數(shù)值越小，空間分辨率越高，則單個(gè)像素所能檢測(cè)到的面積就會(huì)越小，測(cè)溫越準(zhǔn)確。如果IFOV數(shù)值過大，那么被測(cè)目標(biāo)就會(huì)受到環(huán)境輻射的影響，測(cè)出來的溫度就是被測(cè)目標(biāo)及其周圍溫度的平均值，數(shù)值就不準(zhǔn)確了。如果是用于電氣接頭檢測(cè)，那IFOV值只要小于等于10mRad，福祿克入門級(jí)TiS系列可考慮入手。如果是用于大面積、小目標(biāo)如大型工業(yè)設(shè)備的維護(hù)（石化企業(yè)的反應(yīng)塔，蒸餾塔等），那么TiX系列是。 四、看測(cè)溫范圍 測(cè)溫范圍就是指被測(cè)目標(biāo)溫度的最低限與最高限的溫度值范圍。由于熱像儀主要就是通過測(cè)量目標(biāo)的溫度來進(jìn)行探測(cè)成像，而每種型號(hào)的熱像儀都是特定的測(cè)溫范圍，所以購(gòu)買的時(shí)候一定要選擇在自己需要測(cè)量的溫度內(nèi)的紅外熱像儀。需要注意的是，并不是溫度檔跨度越大就是越好的，溫度檔跨度小的話，測(cè)出的溫度數(shù)值相對(duì)會(huì)更精準(zhǔn)。另外，使用普通熱像儀測(cè)量500℃以上的物體時(shí)，需要配備相應(yīng)的高溫鏡頭。福祿克熱像儀有多種型號(hào)，每種型號(hào)都有各自的測(cè)溫范圍，相信總有一款是你需要的。
449717568
