红外成像及应用
红外线与红外成像技术的发展应用综述
红外线与红外成像技术的发展应用综述由于红外线近距离通讯不受干扰、成本低、实时监测等特点，红外线与红外成像技术得到了越来越广泛的应用。
红外线及红外成像技术国内外发展状况：国外研究较早，拥有许多不外传的关键性技术;国内虽起步较晚，但随着热像仪在我国各行业的普及，对红外成像技术各方面的研究也呈现逐年上升的趋势，红外产品与应用市场日趋成熟，正逐渐普及。
本文综述了红外成像技术的发展和应用，并对其发展和应用提出了新展望。
经过分析，目前红外热像技术还存在不能检测仪器内部缺陷问题，本文也提出了针对问题解决的方案。
预测未来红外成像技术将会朝着高检测力、智能化的方向继续发展。
标签：红外线;红外成像技术;红外热像仪红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。
红外热成像技术利用红外热像仪将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布。
红外热像仪广泛应用于地质、医疗、公安、交通、农业等领域。
如森林火灾探测、建筑热漏搜索、海上救援、火源搜索、矿石断裂鉴定、导弹发动机检查、公安侦察、各种材料和产品的无损检测等。
以下介绍红外线与红外成像技术的发展与应用。
1 国内外研究发展情况1.1国内红外线与红外成像技术的研究发展情况1.1.1国内红外线与红外成像技术的历史发展情况我国的红外技术研究工作是在新中国成立后开展的。
改革开放以来，红外技术得到了迅速发展，探测器的研究工作从单元、线阵到红外胶接面都在进行。
上世纪90年代初，我国研制出第一台热像仪。
其技术性能与国外相当，对我国红外技术的升级起着重要作用。
我国对电力设备红外检测诊断技术始于70年代，主要检查运行中电气设备的外露过热接头。
1990年，有人在国际大电网会议上指出，该技术在电力设备状态预测维修中发挥了重要作用。
08年修订、颁布的《带电设备红外诊断应用规范》（DL/T 664 2008）对电气设备各部分的校准、操作、检测和诊断标准进行明确规范，进一步推动了红外热像仪在电力系统中的应用。
红外热成像的作用
红外热成像的作用红外热成像是一种利用物体发射的红外辐射热图像来探测、分析和显示物体温度分布的技术。
它通过测量物体不同部位的红外辐射强度，将其转化为热图像，并根据不同颜色来表示物体的温度差异，从而实现对物体的非接触式测温和热分布图像的观测。
红外热成像技术广泛应用于各个领域，具有重要的作用。
红外热成像在军事领域具有重要意义。
军事上，红外热成像可用于探测敌方目标，通过观察目标的热辐射图像，可以判断目标的尺寸、形状和温度分布等信息，进而评估目标的性质和特征。
例如，在夜间作战中，红外热成像可以帮助士兵发现并追踪敌方人员的热信号，提供重要的战场情报。
红外热成像在工业领域也有广泛应用。
工业上，红外热成像可以用于检测设备或机器的运行状态。
通过观察设备的热图像，可以及时发现设备的异常状况，例如过热、漏电等问题，从而避免设备故障和事故的发生。
此外，红外热成像还可以用于测量物体的温度分布，帮助工程师优化设备的设计和改进工艺流程。
红外热成像在医学领域也有重要的应用。
医学上，红外热成像可以用于检测人体的体温分布，帮助医生发现患者体温异常的情况，例如发热、感染等。
同时，红外热成像还可以用于检测乳房肿瘤、血管疾病等病症，通过观察患者的热图像，可以发现异常的热点区域，从而提前发现疾病并进行治疗。
红外热成像在环境领域也有广泛的应用。
环境上，红外热成像可以用于监测大气污染、水体污染等问题。
通过观察地表的热图像，可以发现潜在的污染源，并及时采取措施进行治理和预防。
此外，红外热成像还可以用于监测建筑物的热性能和能源消耗，帮助提高建筑物的能源利用效率和减少能源浪费。
红外热成像在消防救援领域也发挥着重要的作用。
消防救援中，红外热成像可以用于探测火源和烟雾的分布情况，帮助消防人员快速定位火灾的位置和范围，从而采取有效的灭火措施。
此外，红外热成像还可以用于探测被困人员的位置，通过观察人体的热图像，可以找到被困人员的位置并进行救援。
红外热成像技术在军事、工业、医学、环境和消防救援等领域都具有重要的作用。
红外光谱技术的应用与发展
红外光谱技术的应用与发展红外光谱技术是一种非常重要的光谱分析方法，它可以用于研究分子的振动和转动，还可以用于判断物质的组成、结构以及化学性质等方面。
对于各种化学、生物、医学和环境等研究领域都有着非常重要的作用。
本文就着重探讨红外光谱技术的应用以及未来发展方向。
一、红外光谱技术的应用1. 化学领域红外光谱技术在化学领域中的应用很广泛，主要用于物质的分析和检测。
例如，可以利用红外光谱技术来研究化合物的结构和功能，判断物质的组成和形态，以及检测杂质等。
此外，在新材料研究中也可以应用红外光谱技术来确认化学键的种类和数量。
2. 生物医学领域红外光谱技术在生物医学领域中也有着广泛的应用，例如，可以应用于酶和蛋白质的研究，还可以用于检测生物分子的含量和结构等。
同时，红外光谱技术还可以对病毒和细菌等微生物的检测和鉴定方面发挥重要作用。
3. 环境监测领域红外光谱技术在环境监测领域也有重要应用。
例如，可以用于检测空气中的有害物质、水中的污染物等。
此外，还可以用于检测土壤中的重金属和化学物质，以及监测工业废水和废气等。
二、红外光谱技术未来的发展方向1. 红外成像技术的应用未来，红外光谱技术有望应用到红外成像技术中，这将会更方便和快捷地分析、检测和描述物质。
红外光谱成像技术主要是将红外光谱技术与红外摄像技术相结合，可以对物质进行成像、分类和定性分析。
2. 红外光谱技术应用于医学领域在医学领域，红外光谱技术也有着重要的应用前景。
例如，可以利用该技术来研究肿瘤、神经退行性疾病和代谢性疾病等。
红外光谱技术可以帮助医学家研究蛋白质的结构、功能和相互作用，从而更好地了解疾病的本质和发展过程。
3. 红外光谱技术应用于材料科学领域红外光谱技术在材料科学领域的应用也逐渐扩大和深入。
未来，红外光谱技术有望应用到各种新材料的分析和研究领域中，从而帮助科学家更加深入地理解材料的组成和性能等问题，为人类创造更好的生活条件。
总之，红外光谱技术是一种非常重要的技术手段，为各种研究领域提供了丰富的思路和方法。
红外技术的应用和发展
红外技术的应用和发展红外技术是指利用人眼无法看到的红外辐射信号进行通讯、探测等用途的技术。
红外技术在军事、民用等领域都具有广泛的应用，同时也是近年来快速发展的一项技术。
一、红外技术的应用领域1.军事红外技术在军事领域的应用非常广泛，特别是在夜视野战、导航、目标识别、热成像、掩护和防护等方面。
目前，国际上军事上广泛应用的“精确制导武器系统”就是利用红外技术实现对目标的精确定位和识别。
2.安防在安防领域，红外技术应用最广泛的就是红外监控系统。
红外摄像头能够在夜间或者光线较暗环境下拍摄清晰的照片，而且不会被当事人察觉。
3.医疗在医疗领域，红外技术也发挥着重要作用。
红外成像技术可用于诊断疾病，如结肠癌、皮肤病等，而红外治疗则可用于缓解疼痛、消炎杀菌等。
4.工业红外技术在工业上也具有重要应用。
工业生产中的红外加热、红外干燥、红外焊接等技术，极大地提升了工业生产效率和产品质量。
二、红外技术的发展趋势1.红外成像技术的发展从传统的红外热成像到现代的红外光谱成像，红外成像技术已经发展成为了一项十分成熟的技术。
随着科技的不断进步，红外成像技术也会逐步普及到更多的领域。
2.红外激光技术的应用红外激光技术是指利用激光器产生的红外激光进行物质化学成分的识别和定位。
红外激光技术可以通过反射或吸收的方式获得物质的化学信息，并可以对病毒、细菌等进行检测和灭活。
3.红外雷达技术的发展红外雷达技术是指通过红外信号进行跟踪和定位目标的技术。
红外雷达技术具有隐蔽性好、抗干扰能力强等优点。
在军事、空间探索等领域中都有广泛应用。
4.红外热成像技术的延伸红外热成像技术主要应用在军事、安防、工业等领域。
未来，随着人类对红外技术的深入了解，红外热成像技术的应用领域将会不断扩大。
三、结语总之，红外技术的应用和发展不断推动着人类社会的进步和发展。
随着技术的不断发展，红外技术将会在更多的领域发挥着重要作用。
（注：本文所涉及内容仅供参考，具体应用需根据实际情况综合考虑。
红外热像仪在军事领域会发挥哪些作用,有什么影响
红外热像仪在军事领域会发挥哪些作用，有什么影响通常一般的夜视器材都是利用目标的反射光线成像的。
然而仪与它们不同，无须主动携带红外光源，而是靠接收目标自身的红外辐射（一切物体，只要其温度高于零度，就会有红外辐射）来工作的。
红外热像仪显示的图像反映了目标与周围环境之间热辐射（温度）的差异，亦即利用热对比度成像，那么红外热像仪在军事领域具体有哪些作用呢？具体有哪些影响呢？下面笔者具体为您说明。
红外热像仪可用于战术与战略侦察、武器的瞄准和制导、各种战斗、运输车辆的夜间驾驶，并可供应飞机在黑暗中的起飞、着陆等，并性能更为优越，是一种较为理想的夜视器材，主要应用形态有：观察仪、手持观察仪、夜视眼镜、武器瞄准具、车辆驾驶仪、装甲战车潜望式驾驶仪、装甲战车瞄准具、潜艇潜望镜、飞机前视红外系统等。
1.在陆军上的应用：可供步兵在夜间进行观察、瞄准、监视、巡逻、港口及边境警戒等方面，同时可以供坦克和装甲战车驾驶员进行夜间驾驶、车长夜间巡逻和识别目标、炮长夜间瞄准和射击，可配备于导弹系统在夜间探测、识别和跟踪发射，可供炮兵进行火炮、迫击炮的夜间瞄准与发射，可于各种火控系统配套，在夜间进行搜索、跟踪、瞄准和射击。
2.在海军上的应用：可供舰艇在夜间对目标进行探测、识别、瞄准和射击，可供巡逻舰和潜艇进行夜间观察、搜索和警戒，可在夜间进行超低空和中空探测，以便及时发现来袭的飞机与导弹，可供海军陆战队在夜间探测目标、识别地形、进行观察和空中封锁，可装在海军飞机和直升机上在夜间探测水面上的舰船和装有通气孔的潜艇。
3.在空军上的应用：可用于轰炸机、攻击机、侦察机的导航、着陆与营救，可供各种飞机和直升机在夜间进行搜索、空中监视、海上监视、救援、测绘、边境巡逻和冰层侦察，可供侦察机、无人驾驶机、巡航导弹等在夜间进行航空侦察与空中摄影。
此外，还可以装在侦察卫星上对地面作大面积的监视、侦察以及实施战略预警。
4.军用热成像仪的分类和性能：八十年代在部队中服役的热成像仪器多数型号是采用一代技术，其特点是探测器的数量少于图像中的像元数量，并且采用光机扫描装置。
红外线成像技术在航空航天中的应用前景
红外线成像技术在航空航天中的应用前景近年来，随着航空航天事业的不断发展，红外线成像技术在该领域中的应用也不断得到拓展。
红外线成像技术是一种通过红外线的辐射图像来确定物体温度的非接触式测量方法。
相对于传统的光学成像技术，红外线成像技术具有能够穿透烟雾、雾霾等任何环境的优势，并且可以在全天候条件下进行精准的成像。
本文将阐述红外线成像技术在航空航天中的应用前景。
一、红外成像技术的原理红外线成像技术是一种用红外线辐射成像的技术。
红外线成像技术利用红外线的热辐射，通过探测器将红外辐射转换成电信号，再由计算机对这些信号进行处理，最终得到图像。
红外线成像技术的特点是可以在黑暗、泥炭、烟雾、化学反应等环境中实现准确的成像。
二、红外成像技术在飞行安全中的应用红外线成像技术在飞行安全中的应用前景巨大。
一方面，通过红外成像技术，可以实现对飞机的监控，了解飞机各个部位的温度情况，避免机身部位过热产生危险；另一方面，对于灾难事故，可以利用红外线成像技术及时检测火灾情况，并实施紧急救援。
三、红外成像技术在航天探测中的应用红外线成像技术在航天探测中也有着广泛的应用。
例如，在太空探索中，通过红外线成像技术，可以检测出行星、流星、彗星等天体的热辐射情况，了解它们的温度和构成情况。
另外，红外线成像技术还可以检测地面上的矿产、环境污染等信息。
四、红外成像技术在无人机中的应用随着无人机的不断发展，红外线成像技术在无人机中的应用也越来越广泛。
例如，通过红外线成像技术，无人机可以在夜间进行搜索救援等任务，提高搜索效率；此外，无人机还可以通过红外线成像技术,进行热透视成像，实现对建筑物、地下管道等的监测，具有较高的安全性。
总之，红外成像技术无疑是航空航天领域中的一项重要技术。
它在飞行安全、太空探测、无人机等领域中都有着广泛的应用前景。
可以预见的是，未来随着红外线成像技术应用的进一步发展，它的应用范围将会更加广泛，其应用前景也会更加广阔。
红外成像系统仿真及其应用技术研究的开题报告
红外成像系统仿真及其应用技术研究的开题报告一、选题背景随着现代科技的不断发展，红外成像技术已经成为现代该领域的重要组成部分，红外成像系统广泛应用于军事、医疗、环保、农业、航天等领域，为相关领域中的探测、监测、诊断等提供了便利和支持。
红外成像技术以高效、准确、无损、安全为特点，成像结果显著优于传统的图像采集技术，而且在夜间、阴雨天气以及低空环境等多种情况下表现优异，对现代工业制造和生产有着不可替代的作用。
本课题主要研究红外成像技术的仿真及其在实际应用中的技术问题，旨在提高红外成像系统的成像效果，拓展其应用领域。
二、研究目的本文的主要目的在于研究红外成像系统的仿真方法及其应用技术，具体目标如下：1. 分析红外成像系统的基本原理以及其中的技术问题。
2. 研究红外成像系统仿真方法，并选用适当的仿真软件进行仿真分析。
3. 研究红外成像系统的参数优化方法，分析红外成像质量的影响因素，提高成像效果和成像质量，并优化系统的性能指标。
4. 将所研究的仿真方法和技术应用于具体领域，如军事、医疗等，探讨其实际应用价值。
三、研究内容1. 红外成像系统的原理，构成及其技术问题本文将在阐述红外成像系统的物理原理、系统构成等方面进行论述，并深入挖掘其中的技术问题，如系统的灵敏度、分辨能力、帧速率、噪声等方面的技术问题。
2. 红外成像系统的仿真方法研究基于国内外研究成果，本文将提出基于MATLAB、ANSYS等仿真软件的仿真方法，仿真分析红外成像系统在不同环境下的成像效果，并进行系统优化设计。
3. 红外成像系统的参数优化方法及其应用在理论和实际结合的基础上，本文将研究红外成像系统的参数优化方法，在实验验证的基础上，分析影响成像质量的关键因素，并对系统的性能指标进行优化，提升成像效果。
4. 红外成像系统在军事、医疗等领域的应用将研究成果应用于具体的领域，探讨红外成像技术在军事、医疗等领域中的应用价值。
四、拟定研究计划本研究拟定的计划如下：月份研究内容1-2月文献综述及研究问题确定3-4月红外成像原理和技术问题研究5-6月红外成像系统仿真方法研究7-8月红外成像系统参数优化方法及其实验验证9-10月红外成像系统在军事、医疗等领域的应用研究11-12月结论撰写五、研究意义本文研究红外成像技术的仿真及其应用技术，其具有以下的研究意义：1. 拓展红外成像系统的应用范围，提高其成像质量和效率。
红外线的生物应用
红外线是一种电磁辐射，具有较长的波长，无法被人眼直接感知。
红外线在生物学中具有广泛的应用，包括以下几个方面：
医学影像学：红外线成像技术可以用于医学影像学，例如红外线热成像。
红外线热成像可以通过检测人体发出的红外线辐射来生成热图，用于识别人体表面的温度差异，从而帮助诊断疾病、评估炎症情况以及监测血液循环等。
生物体温测量：红外线测温技术可以非接触地测量生物体的温度。
例如，通过红外线测温仪可以测量人体的体温，无需接触皮肤表面，具有方便快捷、非侵入性的优势，广泛用于医疗、健康监测和环境监测等领域。
植物生理研究：红外线可以用于研究植物的生理活动。
植物发出的红外辐射与其生理状态和代谢活动有关。
通过红外线成像技术，可以观察植物在光合作用、温度调节、水分蒸发等方面的活动，为植物生理学研究提供重要的信息。
动物行为研究：红外线摄像技术可以用于动物行为研究。
通过使用红外线摄像机，可以在夜间或低光条件下监测和记录动物的活动，揭示它们的行为模式、社交互动和生态习性等。
食品安全与质量检测：红外线光谱技术被广泛用于食品安全和质量检测。
红外光谱可以用于检测食品中的成分、营养价值和质量参数，例如蛋白质、脂肪、水分含量等，提供快速、非破坏性的分析方法。
这些是红外线在生物学中的一些应用领域。
红外线技术在生命科学研究和医学诊断中发挥着重要的作用，并为我们深入了解生物体和环境提供了有价值的工具。
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C1 ⋅ 5 e 1
C2 λT
−1
式中， 表示绝对黑体的光谱辐射出射度（ 式中 ，Mλ表示绝对黑体的光谱辐射出射度（Spectral Radiant Exitance），单位：W•cm-2•µm-1。 Exitance） 单位： λ表示波长(µm)，T表示绝对温度(K)，C1、C2分别 表示波长( 表示绝对温度( 表示第一、第二辐射常数。 表示第一、第二辐射常数。 普朗克定律给出了绝对黑体辐射的光谱分布规律： 普朗克定律给出了绝对黑体辐射的光谱分布规律： 光谱辐射出射度随温度的增加而增加，温度越高， 光谱辐射出射度随温度的增加而增加，温度越高，所 有波长上的光谱辐射出射度也就越大。 有波长上的光谱辐射出射度也就越大。且光谱辐射出 射度的峰值波长随温度的增加而向短波方向移动。 射度的峰值波长随温度的增加而向短波方向移动。
二、红外成像的发展
2.1 红外成像系统的分类
第三代 九十年代中期， 九十年代中期 ， 美国发明了可在室温环境下工作 的固体红外焦平面阵列， 的固体红外焦平面阵列 ， 它完全克服了前两种红外技 术的缺点，可以工作在室温 无需致冷， 术的缺点 ， 可以 工作在室温 ， 无需致冷 ， 所以无任何 工作在室温， 机械运动部件， 斯特林致冷机和斩波调制等。 机械运动部件，如：斯特林致冷机和斩波调制等。 这种器件应用到红外成像中， 这种器件应用到红外成像中 ， 出现了非致冷型红 外摄象仪。 外摄象仪 。 这种热像仪不仅在军事上得到了广泛的应 而且还广泛应用到很多民用行业中。 用，而且还广泛应用到很多民用行业中。
M = ∫ Mλdλ = σT4
0 ∞
M表示黑体的总辐射出射度，单位W•黑体的总辐射出 表示黑体的总辐射出射度，单位W cm-2。 由斯蒂芬－玻尔兹曼定律可以看出： 由斯蒂芬－玻尔兹曼定律可以看出： 射度与绝对温度的四次方成正比，因此即使温度变化相 射度与绝对温度的四次方成正比，因此即使温度变化相 σ=5.6696×10-8(W•m-2•k-4)，为斯蒂芬-玻尔兹曼常数。 6696× 为斯蒂芬-玻尔兹曼常数。 当小，都会引起辐射出射度很大的变化。 当小，都会引起辐射出射度很大的变化。 斯蒂芬斯蒂芬-玻尔兹曼定律表明了黑体辐射功率和绝对温 度之间的关系，它是通过物体辐射功率测量物体温度的 度之间的关系，它是通过物体辐射功率测量物体温度的 主要理论依据。 主要理论依据。
1.2.4 基本的辐射定理
基尔霍夫定律(Kirchoff’s 基尔霍夫定律(Kirchoff’s Law) 一定温度下， 一定温度下，任何物体的辐射出射度与其吸收率的比 值是一个普适函数，只是温度、波长的函数， 值是一个普适函数，只是温度、波长的函数，与物体 的性质无关。 的性质无关。
Fλ,T A ,T λ = E ( λ,T )
二、红外成像的发展
2.1 红外成像系统的分类
第二代 80年代 探测器由单元或线列走向了面阵， 80 年代 ， 探测器由单元或线列走向了面阵 ， 红外 年代， 热成像系统发展成为红外焦平面阵列。 热成像系统发展成为红外焦平面阵列。 将 红外焦平面阵列器件应用到红外成像中 ， 出现 红外焦平面阵列器件应用到红外成像中， 了致冷型固体红外摄象机，它不需要光机扫描， 了致冷型固体红外摄象机 ， 它不需要光机扫描 ， 通常 称该技术为第二代红外技术。 称该技术为第二代红外技术。 与第一代相比， 它改善了分辨率和速度， 与第一代相比 ， 它改善了分辨率和速度 ， 大大提 高了红外成象技术的水平，扩大了应用领域。 高了红外成象技术的水平，扩大了应用领域。
一、前言
1.1 红外成像的由来
1800年 英国天文学家W Herschel发现红外射线 1800年，英国天文学家W. Herschel发现红外射线； 发现红外射线； 十九世纪，认识红外辐射的本质， 十九世纪 ， 认识红外辐射的本质 ， 建立基本的辐射定 理； 二十世纪七十年代，红外电荷耦合器件(IR CCD)、 二十世纪七十年代，红外电荷耦合器件(IR CCD)、阵 列探测器(Array Detectors)和扫积型器件 和扫积型器件(SPRITE) 等 列探测器 (Array Detectors) 和扫积型器件 (SPRITE)等 先进探测器研制成功， 先进探测器研制成功 ， 红外技术和红外成像进入并发 展到了一个新的发展阶段。 展到了一个新的发展阶段。
二、红外成像的发展
2.1 红外成像系统的分类
第二代 存在两个缺点： 存在两个缺点： 制冷：需要工作在液氮温度(77K，即：-196℃)。 196℃ 制冷：需要工作在液氮温度(77K 价格昂贵：致冷型长波红外焦平面热像仪每台在10 价格昂贵：致冷型长波红外焦平面热像仪每台在10 万美元以上，民用应用仍受到限制。 万美元以上，民用应用仍受到限制。 以二维N 元焦平面阵列(FPA) 探测器为特征 以二维 N×M 元焦平面阵列 (FPA)探测器为特征， 自带 探测器为特征， 信号读出电路，仍需要制冷，价格在万元以上。 信号读出电路，仍需要制冷，价格在万元以上。
一、前言
1.2.3 表征辐射性质的基本物理量
辐射通量 辐射通量的空间密度F 辐射通量的空间密度F 辐射出射度M 辐射出射度M 辐射照度E 辐射照度E 辐射通量的谱密度M 辐射通量的谱密度Mλ 黑体和灰体
辐射通量(Radiation Flux，单位： 辐射通量(Radiation Flux，单位：W) 单位时间内通过某一表面的辐射能量Q 单位： 单位时间内通过某一表面的辐射能量Q(单位：J)。 辐射通量的空间密度F 单位： 辐射通量的空间密度F(单位：W•m-2) 单位时间内，通过单位面积的辐射能量。 单位时间内，通过单位面积的辐射能量。 当只考虑辐射的发射和入照时， 当只考虑辐射的发射和入照时 ， 可分别使用辐射出射 和辐射照度E 度M和辐射照度E。 辐射出射度M 单位： 辐射出射度M(单位：W•m-2) 单位时间内，从单位面积上辐射出的辐射能量。 单位时间内，从单位面积上辐射出的辐射能量。 物理意义：单位波长间隔( 内在单位面积( 物理意义 ：单位波长间隔(m)内在单位面积(m2)上的辐 射功率。 射功率。 辐射照度E 单位： 辐射照度E(单位：W•m-2) 单位时间内，单位面积上接收的辐射能量。 单位时间内，单位面积上接收的辐射能量。
基尔霍夫定律表明：任何物体的辐射出射度和其吸收率 基尔霍夫定律表明： 之比，等于同一温度下黑体的辐射出射度。 之比，等于同一温度下黑体的辐射出射度。
二、红外成像的发展
2.1 红外成像系统的分类
根据目前红外热成像系统的发展情况及对今后的预测， 根据目前红外热成像系统的发展情况及对今后的预测， 红外热成像系统大致可分为三代： 红外热成像系统大致可分为三代： 第一代 指六十年代采用的致冷型单元或线列红外探测器， 指六十年代采用的致冷型单元或线列红外探测器 ， 以数目有限的探测单元为特征， 以数目有限的探测单元为特征 ， 借助光机扫描实现图 像探测，同时还需要低温制冷器协同工作，如： HgCdTe、InSb、PbS等红外探测器 其产品成本高。 HgCdTe、InSb、PbS等红外探测器，其产品成本高。 等红外探测器， 第一代红外技术分辨率和速度都受到限制， 第一代红外技术分辨率和速度都受到限制 ， 而且 价格十分昂贵，应用范围仅局限于军事。 价格十分昂贵，应用范围仅局限于军事。
一、前言
1.2.2 红外焦平面阵列探测器 (IRFPA，infrared focal plane array) ，
IRFPA： IRFPA： 把大量探测器单元， 按照一定规则， 把大量探测器单元 ， 按照一定规则 ， 用先进的微 电子工艺， 电子工艺 ， 高密度地集成到一块对红外透明的材料芯 片上，同时将其它必要的信号读出及处理电路， 片上 ， 同时将其它必要的信号读出及处理电路 ， 如 ： 前放，集成到同一芯片或另一其他材料的芯片上， 前放 ， 集成到同一芯片或另一其他材料的芯片上 ， 构 成一个既能接收光辐射， 成一个既能接收光辐射 ， 又能将光电信号转变为可用 数据输出的整体。 数据输出的整体。
1.2.4 基本的辐射定理
斯蒂芬斯蒂芬-玻尔兹曼定律 在全部波长范围内对普朗克公式积分， 在全部波长范围内对普朗克公式积分，得到从黑体单 位面积辐射到半球空间的总辐射功率， 位面积辐射到半球空间的总辐射功率，即总辐射出射 度的表达式，通常称为斯蒂芬－玻尔兹曼定律： 度的表达式，通常称为斯蒂芬－玻尔兹曼定律：
短波红外窗口0.76~1.5µm 近红外区 0.8~2 µm 红外辐射： 的光辐射范围。 红外辐射：从0.76µm~1000µm的光辐射范围。 3~5µm 中波红外窗口 1.5~6µm 中红外区 习惯上，红外波段被划分为： 习惯上 ， 红外波段被划分为 ： “ 近 ”、 “ 中 ”、 “ 远 ” 8~12 m 长波红外窗口 6~15µµm 远红外区 和“极远”四个区域。 极远”四个区域。 极远红外区 15~103µm 根据红外波在大气中的传输特性，又分为三个窗口。 根据红外波在大气中的传输特性，又分为三个窗口。
一、前言
1.2 要了解的几个概念
红外射线及大气窗口 红外焦平面阵列探测器(IRFPA， 红外焦平面阵列探测器(IRFPA，infrared focal plane array) 表征辐射性质的基本物理量 几个基本的辐射定理
一、前言
1.2.1 红外射线及窗口
红外射线 红外射线是一种与物体的表面温度密切相关的一种 辐射，它是一种看不见、摸不着的一种电磁波。 辐射，它是一种看不见、摸不着的一种电磁波。 红外窗口 红外窗口 红外成像 四个区域 三个窗口
1.2.4 基本的辐射定理
维恩位移定Байду номын сангаас(Wein’s 维恩位移定律(Wein’s Displancement Law) 1893年 1893年，维恩从热力学理论导出黑体辐射光谱的极大 值对应的波长： 值对应的波长：λmax=b／T 式中， 2897. 式中，b=2897.8µm•K。
从维恩位移定律可知：光谱辐射出射度的峰值波长与 从维恩位移定律可知： 绝对温度成反比。温度愈高，峰值波长越短。 绝对温度成反比。温度愈高，峰值波长越短。 根据维恩位移定律，300K 根据维恩位移定律，300K室温目标光谱出射度的峰值 所以8 约为9 约为9.6µm，所以8~14µm的长波红外成像特别受到重视