医用红外热像仪及其应用
医用红外热成像系统技术应用

医用红外热成像系统前言随着我国经济的快速发展, 人民生活水平的提高以及健康意识的不断加强, 人们对于体检的早期、快速、准确、方便、无创有了更高的要求。
开创绿色健康检查评估也是各个医疗机构及体检中心的一个新兴项目, 并且有了快速的发展和进步。
中国健康体检产业无疑是当前的朝阳产业, 得到了国家卫生部及中华医学会等有关部门和领导的大力支持和肯定。
医用红外热成像技术无疑是医疗影像领域的一支奇葩。
由于它是被动接收检查者自身的热量, 因为没有辐射, 又被行业中称为“绿色检查”。
如今, 数字式医用红外热像仪已与B超、MRI、CT、X线等组成了现代医学影像体系。
目前, 医用红外热成像技术主要用于医疗机构和体检中心的健康普查、疾病的初筛、肿瘤的早期预警、心脑血管疾病、疼痛、神经疾病、中医“治未病”等方面。
做到了疾病的早期发现和疗效评估作用, 为现代医学作出了杰出的贡献。
医用红外热像仪技术一、医用红外热像仪发展综述红外热像技术被应用到医学领域已有40多年历史, 自从1956年英国医生Lawson 用红外热像技术诊断乳腺癌以来, 医用红外热像技术逐步受到人们的关注。
中华医学会成立了中华医学会红外热像分会, 并将红外热成像技术列入医科大学课程2011年红外热成像被中华医学会疼痛分会列入二级以上挂牌医院五项基本设备之一, 同年被国家卫生部中医药管理局列入二级及三级中医院设备配置标准案中的医院共有诊断设备之一。
2012年中国中医药管理局将红外热成像正式列入中医医院诊疗配置表中, 成为中医医院必备的仪器。
二、红外热像诊断技术的基本原理任何温度大于绝对零度(-273. 1 5℃)的物体都要向外辐射能量, 而人体所辐射电磁波的波长主要是在远红外区域, 其波长范围为4~14µm, 峰值为9. 34µm, 故利用波长为8~14µm的红外探测器可以方便地检测到人体辐射的红外线。
通过接收人体辐射的红外线, 利用影像光学和计算机技术, 将人体表面的不同温度分布以黑白或伪彩色图像显示并记录下来。
医用红外成像仪用途

红外热像仪是一种被动接收人体自身红外辐射的功能性诊断仪器,它不接触人体、不发出辐射、对人体无任何损害或副作用。
红外热像检查适用于人体热像测温,以辅助诊断全身骨关节、神经、肌肉及各类软组织急、慢性疼痛等组织损伤源性病变。
红外热像检查应用项目广泛,主要包括:头面部、五官、甲状腺、咽喉颈椎及颈部软组织、心、肺、气管、纵隔、乳腺及胸部软组织肝胆、胰、脾、胃、结肠脊柱、肩、背、双臂、骨关节及软组织、腰椎、骨盆、髋关节、股骨头、双肾、足、下肢骨、骨关节及软组织盆腔、子宫、附件、前列腺、阴囊、生殖器等。
频繁接受红外热成像检查也不会对人体产生不良影响,这是X线、CT、B超等检查设备无法比拟的优点,被誉为“无损绿色检查”,且为疼痛疾病唯一可查的影像学仪器。
热成像红外测温仪用途

热成像红外测温仪用途热成像红外测温仪是一种高科技的温度测量工具,其使用了红外成像技术和热成像仪的原理,通过测量物体表面的红外辐射,来测量物体表面的温度,并转换成数字信号,并显示在显示屏上。
热成像红外测温仪可以应用在很多不同的领域,例如医疗,工业检测,建筑检测等,在下面的内容中,我们将详细探讨热成像红外测温仪的各个用途。
1. 医疗领域在医疗领域,热成像红外测温仪可以用来测量人体的表面温度,例如口腔,额头,耳朵等,在手术室中使用可以检测手术刀是否太热,在护理中使用可以检测患者的情况,例如热休克等。
此外,在新冠疫情爆发期间,非接触测温成为了一种必备工具。
热成像红外测温仪的测量速度快,操作简单,所以在疫情期间被广泛使用,并成为快速测量体温的优选方案。
2. 工业领域在工业领域,热成像红外测温仪可以用来检测机械设备中不正常的部分,例如电机,轴承等。
这可以帮助工人及时检测设备的运行情况,并及时修复故障,防止因设备故障引起的意外。
同时,在工业检测中,热成像红外测温仪还可以用来检测电器箱的问题,可以减少电器火灾的风险,并提高工作效率。
此外,还可以用来检测建筑物的结构问题,例如检测楼板或墙体中的细微裂缝等。
3. 建筑领域在建筑领域,热成像红外测温仪可以用来检测建筑物的不同部分的温度分布,例如墙壁,窗户,屋顶和门等。
这可以让建筑师及时发现问题,并进行必要的维修和更改。
此外,在家庭中,热成像红外测温仪可以用来检测屋顶和墙壁中的温度,以提高空调和供暖的效率。
总的来说,热成像红外测温仪已经成为了一种不可或缺的工具,在各种领域应用广泛,并且随着科技的不断发展,其性能和功能将会不断提高。
因此,热成像红外测温仪的使用将会越来越普遍,并充分发挥它在各个领域的重要作用。
医用红外热成像仪是什么?你了解吗?

“红外热像拍出来的图像红一片绿一片,到底是什么?搞不懂!”想搞清楚红外热成像,不用着急,今天就此来跟您讲讲,医用红外热成像仪是什么?它到底有啥用?1、医用红外热成像是什么?医用红外热成像又俗称为“中医C T”,是现代医学技术和红外摄像技术、计算机多媒体技术结合的产物,能通过接收人体细胞代谢所产生的热量信息并形成热代谢分布图来辅助诊断疾病和评估人体健康状况。
热像图高温改变常见的原因主要包括炎症、血管扩张、肿瘤和神经卡压,低温改变常见的原因主要包括组织供血不足、血管收缩和交感神经亢进。
疼痛相关疾病发作时,皮肤温度可以反映底层组织炎症的存在,当临床症状还未出现时,红外热成像即可在早期发现阳性结果。
红外热成像技术与X光、B超、C T等影像技术相比,红外热成像检测最重要的一个优势就是早期预警。
有资料显示,疾病初期,组织结构尚未改变,或病灶很小,B超、CT等难以发现,比如肿瘤的发现和诊断多在中、晚期,而医学细胞学研究显示,肿瘤病灶细胞早期便会发生温度改变,温变早于病变,在肿瘤早期,周围血运增加,局部温度升高,红外热成像比结构影像可提前半年乃至更早发现病变,为疾病的早期发现与防治赢得宝贵的时间,实现“早发现,早诊断,早治疗”。
2.医用红外热成像的优势应用领域是什么?①通过红外热图像可以了解其局部血循环神经状态等功能状态变化②监测急慢性炎症的部位、范围、程度③肢体血管供血状态功能状态监测。
④肿瘤预警指示,全程监视,疗效评估3.医用红外热成像在中医诊断中的作用?健康人脏腑功能平衡,气血通畅,具有相对稳定的热结构特征,符合耗散结构的有序性和稳定性。
“阴盛则寒、阳虚则寒;阳盛则热、阴虚则热”为证候热力学研究奠定了理论基础。
证候的热力学研究结合传统四诊辨证为中医临床诊断提供了客观、科学的循证依据,弥补传统中医诊断技术主观和经验化之不足。
4.医用红外热成像检查对人体有危害吗?不产生任何辐射,不与人体直接接触,适合孕妇、儿童、老年人等需要重点呵护的人群。
医用红外热像仪的发展、原理及应用

一:医用红外热成像技术的发展史最早使用生物热学诊断技术的记录可以在大约公元前480年希波克拉底(希腊名医)的著作中找到。
方法是将病人的身体表面涂满泥巴,观察什么部位干的最快,以此判断器官疾病情况。
20世纪50年代,军队开始使用红外热成像技术监控夜间行进的队伍,引领了热成像诊断技术的新纪元。
到了20世纪50年代中期红外热成像技术允许医学目的的应用。
红外热成像技术第一次的诊断应用是在1956年,Lawson发现患有乳癌的乳房皮肤表面温度要高于正常的组织温度。
他还发现癌症患者的血管温度要高于动脉温度。
在1972年美国卫生教育和福利部发表一篇论文,其中部长Thomas Tiernery写到,“医学顾问证实当前红外热成像技术作为一种诊断技术在以下4个领域的发展已经超越了实验阶段:(1)女性乳房病理检查,(2)…”。
1982年1月29日,美国食品药品监督局批准红外热成像技术做为一种乳癌成像检测手段。
20世纪70年代之后,大量的医学中心和诊所开始将红外热成像技术用于各种目的的诊断。
二、医用红外热成像技术的原理上海欧美大地的医用红外热成像技术的原理,所有高于绝对温度(-273K)的物体都会发射红外辐射,霍尔兹-波兹曼发现红外辐射及温度之间的关系。
物体表面发射的红外辐射与物体表面的辐射率及绝对温度成正比。
人体的辐射率接近1%,类似黑体,即几乎能100%辐射红外能量。
这样就可以通过人体皮肤的红外辐射得出人体温度分布。
医用红外热成像技术就是通过接收病人身体表面的红外辐射,对病人身体表面及热区温度进行检测、记录、成像。
图像可以提供被检测区域的温度对比信息,对被检测区域进行定性和定量检测。
三、医用红外热成像技术与其他诊断技术的区别目前医院一般常用的检查设备有B超、12导心电图机、生化分析仪、骨密度测定仪、近红外乳透仪、彩色超声多谱乐、电子胃肠镜、肺功能仪、X光机等。
常规的检查设备在疾病的的诊断方面都有其局限性,对病人有侵入或伤害性。
医用远红外热成像仪用途

医用远红外热成像仪是一种利用远红外技术进行医学检测的设备。
其原理是,人体自然释放热量,正常生理状态下热红外线辐射主要被体表吸收和反射,身体内部的异常病变或生理变化会干扰这一平衡,在体表产生异常的热分布,这一变化可以通过医用远红外热成像仪进行检测。
医用远红外热成像仪的主要用途包括:
1. 检测炎症:无论是急性还是慢性炎症,医用远红外热成像仪都能通过检测炎症部位的体温变化来诊断。
2. 监测血管状况:医用远红外热成像仪可以检测到血管的供血状态和功能状态,对于预防和治疗心血管疾病具有重要的参考价值。
3. 肿瘤预警和疗效评估:远红外热成像技术可以监测肿瘤的生长和消退,对于肿瘤的早期发现和治疗后的疗效评估具有重要意义。
4. 全面健康评估:通过全身热成像技术,可以对全身多种疾病进行预警分析,为全面的健康评估提供依据。
请注意,医用远红外热成像仪只是一种辅助诊断工具,其结果应
结合其他医学检查结果和患者的临床表现进行综合分析,以得出准确的诊断结论。
如有身体不适,请及时就医并遵循专业医生的建议。
红外热像仪在医疗领域的应用

红外热像仪在医疗领域的应用标签:红外应用疾病诊断温度人体是一个天然红外辐射源,它不断地向周围空间发散红外辐射能。
其红外辐射波波段在5-50um之间,峰值在8-13um附近。
当人体患病时,人体的全身或局部的热平衡受到破坏,在临床上多表现为人体组织温度的升高或高低。
因此测定人体体温的变化是临床医学诊断疾病的一项重要指标。
红外热像仪可以显示和记录人体的温度分布,并将病变时的人体热像和正常生理状态下的人体热像进行比较,通过比较差别来判断病理状态,与精密的解剖学相比,热成像系统在反映人体体温的改变以及新陈代谢的进程方面有着常规检测手段无法替代的特性。
医用红外热成像技术检查应用的是人体自身皮肤辐射出的红外线,是绝对被动和不伤害人体的,其用于临床诊断有几十年的历史,现已用于多种疾病的诊断。
针对红外热像仪在医用红外热像仪的应用情况主要作以下简要介绍:代谢性疾病(糖尿病)的诊断糖尿病是典型的一种代谢功能性疾病,和人体体温有着密切的联系,使用医用红外热像仪诊断糖尿病显然比平常的血糖值化验方法更可靠。
糖尿病的代谢功能异常多发生在微循环部位,通过使用施加温度负荷的方法,可以在短时间内诱发异常的功能状况,将体内的代谢功能异常状况通过温度变化诱发到体表。
当然,体表温度也受到各种周围环境的影响,因此测量过程中要对环境和测量结果进行正确处理,以得出正确的代谢性疾病结论数据。
乳腺瘤的早期诊断一般来说,健康妇女两侧乳房的热像图是对称的,任何乳房热图的不对称性往往与疾病和细胞活性有关,更多地可能与肿瘤有关。
恶性肿瘤周围血管丰富,细胞反应活跃,其温度大多高于正常组织。
实验表明,肿瘤组织代谢旺盛,供血丰富,热量从局部向外辐射。
使用热像仪探测乳腺癌优势明显。
中医、针灸的临床应用不同医学体系运用相同的技术方法可以得到不太一致的诊断结论。
在中医中,应用红外热像仪进行中医辅助辩证,也是把呈现高温表现的病变列为寒症、阴症和虚症的范畴。
在某些病变中温度较高的表现突出时,则以清热、泄下的方法去医治,而温度较低的表现突出时,则以温补治之。
红外热像技术在体检中的应用讲解

红外热像技术在体检中的应用上海维恩伟业红外医疗器械有限公司随着生活水平的不断提高,人们日益关注自身健康。
“圣人不治已病治未病”,这是《内经》上的一句至理名言,这句话道出了防病的重要性。
医学的发展使预防医学倍受重视。
定期健康检查是发现某些潜在的早期病变的最重要措施,红外热像检查具有无创、无痛、无副作用、客观、全面、早期发现,可动态观测人体的异常变化等优点,是健康普查, 健康监视的理想工具。
医用红外热像技术是医学技术、红外摄像技术、计算机多媒体技术结合的产物,是一种记录人体热场的影像装置。
人是恒温动物,能维持一定的体温,用物理学的观点来看,人体就是一个天然的生物发热体,不断的向周围空间发散红外辐射能。
当人体患病或某些物理状况发生变化时,这种全身或局部的热平衡遭到破坏和影响,于是在临床上表现为组织温度的升高和降低。
因此,我们可以通过测定人体温度的变化,来监测疾病的发生、发展状况。
红外热像技术属于功能影像诊断学范畴,而常规影像学检查如X线、CT、MRI等均属结构影像学范畴。
由于人体器质性的组织结构和形态变化,只有在疾病发展到一定程度才会出现;而实践证明,疾病在出现结构和形态变化之前,其功能变化早就出现,会在病灶区出现温度的变化,而且变化范围的大小、形状和温差的大小又反映了疾病的性质和严重的程度。
这就是说通过红外热像仪采集温度变化的信息,可以使医患双方早期发现病变,并密切注意病态发展,以赢得宝贵的确诊时间。
随着人们健康意识的加强,体检这一保护自身健康的科学检查已被越来越多的人接受。
而体检所需要达到的最好效果就是能够使受检者在方便、无创、无痛苦的情况下尽可能早期、尽可能全面的的检查出自身的潜在病变,为疾病的治疗争取时间。
红外热像仪有“绿色体检王”的美誉,在体检方面有着无可取代的优势。
目前市场上主要使用的红外热像仪有二种:一种是需要在操作过程中使用液氮(即制冷型红外热像仪);另一种就是在使用中无需使用液氮的安全型(即非制冷型红外热像仪)。
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医用红外热像仪及其应用关键词:红外热像仪 原理王泽普 张德欣 王志敏本文作者王泽普先生,北京市光电子技术研究所所长、高级工程师;张德欣先生,华北光电技术研究所研究员;王志敏女士,高级工程师。
一 医用红外热像仪的工作原理凡是温度高于绝对零度的物体均发射出红外辐射。
人的体温37℃,人体皮肤的发射率0.98,可近似为一种300K 的黑体。
当室温低于体温时,人体即通过皮肤发射出肉眼看不见的红外辐射能量,该能量的大小及分布与温度成正比。
当人体某些部位患病时,通常存在温度的变化,有的温度升高(如炎症,肿瘤等),有的温度降低(如脉管炎,动脉硬化等)。
借助于红外成像技术可以清晰地、准确地、及时地发现人体由于不同原因而引起的微小的温度变化。
其原理概述如下。
1. 温度、波长和能量之间的关系这就是著明的普朗克定律,它表示当温度变化时,红外辐射的能量及波长的相应变化规律。
表示如下:W λ(T)=)1(/512−T C e C λλε (1)式中,W λ(T)—在某绝对温度T 下的光谱辐射能量,W ·cm -2·µm -1;ε—物体表面的发射率;C 1—常数;C 2—常数;λ—波长,µm ;T —绝对温度,K 。
如图1所示,给出500K 、600K 、700K 、800K 、900K ,五个温度下,波长从0~18µm 的光谱能量曲线。
从图1可以看出:曲线下的面积为该温度下的总能量,随温度的增加而迅速增加;峰值波长随温度的增加向短波移动。
人体的温度是恒定的,约为37℃,皮肤的温度约为34℃,其红外峰值波长为9.4µm 。
2. 总能量和光谱带内的能量关系对图1曲线下的面积进行积分即可得出绝对温度T 下的总能量。
斯蒂芬·玻耳兹曼定律表示如下:W 0(T)=εσT 4 (2)式中,W 0(T)—绝对温度T 下的总能量,W ·cm -2;;ε—物体发射率;σ—常数;T—绝对温度,K。
由此可知,总能量与绝对温度的四次方成正比,当温度有较小的变化时,会引起总能量的很大变化。
由于红外探测器的工作特点,大气传输的特性,以及背景辐射特性等因素,在生物医学工程上多采用一定光谱范围的红外辐射能量。
表示为:Wλ1-λ2(T)= ε(F2-F1) σT4 (3)式中,Wλ1-λ2(T)—波长间隔(λ1-λ2)内的红外辐射能量,W·cm-2;ε—皮肤发射率;F1,F2—波长间隔内的能量与总能量之比;σ—常数; T—绝对温度,K。
选择接收波长为8~12µm的红外传感器与人体的红外辐射能量峰值波长相覆盖。
3. 红外辐射能量的传输物体内部或物体之间存在温差即可引起热量传递过程。
传热的基本方式有导热、对流传热和辐射传热。
导热:温度不均匀的物体内部或不同温度的物体,直接接触时,由于物质的分子、原子运动而引起热量的传递。
从高温区向低温区传递。
正常人体的表面温度趋于恒定,呈平衡状态,当体内的器官或组织发生病变时,热平衡受到破坏,由于导热作用,病区附近的皮肤温度将发生明显变化,升高或降低。
测量出这种变化,找出变化的规律,确定某些标准和规范,即可早期诊断。
对流传热:流体流过固体表面时与固体表面之间的传热过程,是流体的宏观运动(对流)和微观运动(导热)共同作用的结果。
辐射传热:凡是温度高于绝对零度的任何物体均向外界发射出各种波长的电磁波,其能量称为红外辐射能。
辐射能不需要任何物体作为介质,可在真空中传播。
辐射传热的特性,符合上述红外辐射定律。
当辐射能通过空气传播时会受到衰减。
主要由于空气中的水蒸汽、二氧化碳的吸收,以及空气中的分子、悬浮微粒散射造成的。
由于人体表面到红外热像仪的距离近,空气对红外辐射的衰减作用可忽略不计。
人体的红外辐射包括导热和辐射传热两个过程,在形成一种稳定状态后被红外热像仪接收。
有时,为了使图像更加清晰,突出病区的层次和边界,减小背景干扰的辐射强度确有必要。
这就要降低测试环境温度,增加对比度,或用酒精棉轻擦皮肤,以便得出更清晰的图像。
4. 热图识别及病灶分辨红外热像仪,将人体发出的不可见红外辐射能量,通过光机扫描系统,光电转换探测器,信号处理系统转变为可见的图像信号,显示在监视器上,称为热图。
图像的灰度表示温度的高低,用亮表示温度高,暗表示温度低。
或用暖色和冷色表示温度高低。
人体脏腑器官,或体内组织发生病变时,如有温度的变化,通过导热,在皮肤表面产生温度变化,在其对应的体表或穴位出现热区或冷区。
然后通过辐射传热,被红外热像仪接收,以热图形式表现出来。
从物理学上讲,热CT、热透视是不存在的。
热图的识别及病灶的分辨,需要临床经验的积累和与其它诊断方法的比对等。
温度高低程度和病灶的对应关系。
需要找出一些规律和制定出一些标准和规范。
中华医学会影象分会红外学组的医学专家们,在这方面已有许多经验和范例,同时正在总结整理广大临床医生的经验和病例。
二医用红外热像仪的原理及组成红外热像仪主要由两维光机扫描机构、第一次和第二次光学会聚系统、调制器、红外传感器、信号放大及转换处理电路,以及计算机图像处理等部份组成,如图2所示,简单介绍如下。
1. 两维光机扫描机构人体的红外辐射通过红外窗以后,通过由马达带动的帧扫描平面镜,进行帧扫描,然后将其反射到由马达带动的行扫描平面镜上,进行行扫描,以完成对空间的扫描,保证所要求的视场范围。
扫描镜摆动±3o,对±6o的空间进行扫描,因此保证12ox12o的视场。
如图3所示。
2. 光学会聚系统光学会聚机构包括第一次会聚系统和第二次会聚系统,如图3所示。
第一次会聚系统为球面反射镜,其位置可前后移动,实现调焦,其焦点为第一焦点。
为了进一步提高光学成像质量和系统布局的要求,设置第二会聚系统,由两块锗透镜组成,以完成校正象差的作用。
系统的焦距f=100mm,成像质量优于0.1mm。
3. 红外传感器采用高灵敏度光导碲镉汞红外探测器,其作用是把照射在其上的红外辐射信号转变为电信号。
电信号的大小与红外辐射信号成正比。
碲镉汞波长范围为8~12µm,D*=1011cmHz1/2/W,尺寸为0.15mm×0.15mm,将它安放在真空杜瓦瓶内,在液氮(77K)温度下正常工作。
红外传感器安置在第二焦点处。
光学会聚、光机扫描以及红外传感器的参数设计是红外热像仪性能的关键,对灵敏度有密切关系,从下列关系可以看出:NETD=t D D F sc ηωτρπ*00)1(2−Ωλλλd TW ∂∂∫211 (4) 式中,NETD —噪声等效温差,表示热像仪的极限灵敏度;ז0—光学效率;D 0—光学孔径;D*—红外传感器的灵敏度;ω—空间瞬时视场或空间分辨率;ηsc —扫描效率;t —帧扫描时间;F —光学系统的焦距与孔径之比;Ω—空间总视场角;ρ—扫描时的重迭率;TW ∂∂—目标光谱能量随温度的变化率,在波长范围确定之后为常数。
从上式可以看出,本系统采用的两维扫描有较高的扫描效率ηsc ,由于慢速扫描有很长的帧扫描时间t 。
同时,光学系统有高的光学效率ז0,F 和D 0,以及高灵敏度红外传感器D*很高。
适当视场Ω和扫描重迭率ρ,这些设计使热像仪具有极高的灵敏度,为NETD=0.08~ 0.03℃。
在高灵敏度的基础上,使热像仪有可能提高空间分辨率ω=1mr 。
使图像更加清晰,能够观察到尺寸更小目标。
4. 信号放大转换处理电路信号放大转换处理电路包括前置放大器,运算放大器和开关电路,以及A/D 变换电路等。
低噪声前置放大器是整个信号处理系统中最关键的部份,因为它与红外传感器直接耦合,其信号又非常微弱,必须成为红外传感器噪声限。
前置放大器具有如下特性:低噪声:红外传感器致冷后,本身的固有噪声很低,因此,前置放大器的噪声必须低于红外传感器的噪声电平。
高增益:在放大器噪声较低的情况下,高增益可提高系统的灵敏度,可调节到一个最佳值。
输入阻抗与源电阻在数值上比较接近,也能改善增益,但以不产生信号的畸变为前提。
同时,还应有良好的低频响应特性。
大动态范围:由于信号的幅度会有变化,前置放大器具有良好的线性特性,它受到传感器噪声电平和要求的最大输出的限制。
放大后的电信号用低阻抗输出,可防止杂散干扰的影响和电缆分布电容对信号高频分量的衰减,具有良好的频率响应特性。
在图3中在第一焦点处放置一个调制器,周期性运动,使红外传感器也周期性的看到目标的辐射和调制器的辐射。
调制器切入光路时,红外传感器输出为直流电平,这个电平的辐度是由感温元件给出的环境温度值,输送到开关电路。
开关电路将这个代表环境温度的直流信号与前置放大器输出的目标交流信号进行合成,产生一个周期性的信号序列,表示目标温度的变化关系,这种变化的绝对值即表示被测目标的温度。
开关电路合成后的信号序列输出到模/数转换器进行数字化,送计算机处理。
5. 计算机图像处理计算机数据采集和图像处理由实用化的软件来完成的,软件功能有如下几种:a.文件功能:负责管理文件操作,文件读写,图像存取、复制、删除、打印、命令操作等。
b.图像处理功能:主要有图像增强、滤波、平滑、锐化,各种线性和非线性变换、正负像切换、多幅显示、三维显示。
c.温度测量:测量和显示点、线、面上的温度值及其分布,矩形区域平均温度及任意区域温度测量,温度直方图,等温区域显示等。
d.图像采集存贮:具有普通摄像和自动记录摄像方式,软硬磁盘记录,彩色打印输出。
三医用红外热像仪的性能描述红外热像仪的性能是一个比较复杂的问题。
为了说明方便,仍采用过去常用的方法描述其性能。
主要有视场、空间分辨率、温度分辨率、帧时、测温范围、波长范围等。
1.视场:亦称为总视场或扫描视场,表示热像仪位置固定时,所能观察到最大空间角度范围。
对于采用光机扫描方式的热像仪而言,视场与方位和高低方向的扫描角度相关。
视场:12ox12o2空间分辨率:亦称为瞬时视场,表示热像仪的最小角分辨单元。
决定着热像仪的清晰度,是热像仪所能测量的最小尺寸。
它与光学像质,光学会聚系统焦距和红外传感器的线性尺寸相关。
空间分辨率:1.5~1.0mr。
3.温度分辨率:以噪声等效温差(NETD)来度量,表示热像仪的综合性能,如式(4)所示,用以简单的描述对温差响应的灵敏度,定义为热像仪输出的信号电压峰值和噪声电压的均方根值之比为1时,黑体目标和背景的温度差,即称为噪声等效温差。
表示为:NETD=△T/(V s/V n) (5)式中,△T—目标和背景的温差进行测量;V s—信号处理电路输出的峰值信号电压;V n—均方根噪声电压;温度分辨率:NETD=0.08℃~ 0.05℃。
4.帧时:表示热像仪的扫描速度,即扫过视场内每一点所需的时间,如式(4)所示,帧时对灵敏度也有重要影响。