红外成像系统
红外成像方案
红外成像方案红外成像技术是一种利用红外辐射进行成像的技术，它在各个领域都有着广泛的应用，如军事、医疗、安防等。
本文将探讨红外成像方案在不同领域的应用以及其原理和优势。
第一部分：军事领域中的在军事领域，红外成像技术被广泛应用于侦察、测距、导航等方面。
通过红外成像装置，可以探测远距离目标，提高战场的控制力和战场意识。
红外成像方案在坦克、战斗机、导弹等武器系统中被广泛应用，能够为作战指挥员提供重要的战场信息。
第二部分：医疗领域中的在医疗领域，红外成像技术也得到了广泛应用。
例如，红外成像可以通过测量人体表面的红外辐射来检测体温，对于发烧等体温异常的诊断有着重要的作用。
此外，在乳腺癌等疾病的早期筛查中，红外成像也能够提供良好的辅助诊断手段。
通过对患者进行红外成像扫描，可以及早发现异常的热点区域，从而提高治疗效果。
第三部分：安防领域中的在安防领域，红外成像技术被广泛应用于监控系统中，可以在黑暗环境下实现对目标的有效监测。
红外摄像机通过接收目标的红外辐射，将其转化为可见图像，从而实现监控目标的识别和跟踪。
与传统的监控摄像机相比，红外摄像机具备良好的低照度性能和暗光增强功能，适用于各种复杂的环境条件。
第四部分：红外成像方案的原理和优势红外成像技术的原理是基于物体表面的红外辐射，通过红外传感器将其转化为电信号，再经过处理和显示，形成红外图像。
相比于可见光成像技术，红外成像技术具有以下几个优势：1. 不受照明条件限制：红外成像技术可以在完全黑暗的环境下实现成像，这使得它在夜间作战、远程监测等方面具备独特的优势。
2. 温度探测能力：红外成像可以通过测量物体表面的红外辐射来判断其温度分布，这在医疗、工业检测等领域有着广泛的应用。
3. 显示人工、智能结合：红外图像可以通过图像处理和分析算法进行进一步的处理，实现目标的识别、跟踪和分析。
这使得红外成像技术在军事、医疗和安防等领域的应用更为广泛。
总结：红外成像方案在军事、医疗和安防领域中具有广泛的应用，并且在不同领域中都有其独特的优势。
红外线成像仪有啥用途
红外线成像仪有啥用途红外线成像仪是一种能够感测和捕捉红外线辐射的设备，它可以将红外线辐射转化为可见图像或视频，用于检测和观察人眼无法直接看到的红外线辐射情况。
红外线成像仪在很多领域中都有广泛的应用，下面将详细介绍其具体用途。
1. 军事军备领域：红外线成像仪广泛应用于军事领域，用于夜视、目标探测、监测和导航等方面。
红外线成像仪在军事侦查中发挥了重要作用，可实现对敌方目标进行远程探测和监测，有助于提前发现潜在威胁。
同时，红外线成像仪还用于飞机及导弹的导航系统，提高了其在夜间及恶劣天气条件下的作战能力。
2. 安全监控领域：红外线成像仪在安防监控领域中有着重要的地位。
它可以透过烟雾、灰尘或黑暗等环境，实时捕捉人体的红外线辐射，用于监测人员活动、警戒和预防犯罪。
红外线成像仪可以在黑暗或低光环境中提供清晰的图像，为安防工作提供有效的辅助手段。
3. 工业检测领域：红外线成像仪在工业检测中具有广泛应用，如电力设备、机械设备、化工装置等。
红外线成像仪可以实时检测设备的热量分布、热耗损和异常情况，从而可提前发现故障并采取相应的措施。
在工业生产过程中，红外线成像仪还可以用于热分析、温度监测和质量控制等方面，提高产品质量和生产效率。
4. 医疗保健领域：红外线成像仪在医疗保健中有着重要的应用。
它可以用于疾病诊断、体温测量、皮肤病检测等方面。
例如，在临床中可以使用红外线成像仪检测体表皮肤温度，从而判断人体的健康状况或者诊断疾病。
此外，红外线成像仪还可以用于体温检测仪器的制造和使用，提高了体温测量的准确性和便利性。
5. 建筑工程领域：红外线成像仪可以用于建筑工程中的能源管理、热漏检测等方面。
通过使用红外线成像仪，可以快速、准确地检测建筑物的热量分布情况，发现建筑物的隐患和热漏点，从而优化建筑的能源利用效率，提高建筑物的节能性能。
6. 生命科学研究领域：红外线成像仪在生命科学研究中起着重要的作用。
例如，科学家可以利用红外线成像仪观察动物或人体在不同情况下的热量分布和代谢情况，了解其生理状态和健康状况。
红外光学系统成像分析与优化
红外光学系统成像分析与优化在现代军事、工业、医学等领域中，红外成像技术已经得到了广泛的应用。
红外成像技术可以通过检测目标物体在红外辐射区域中的辐射能量变化，来获取目标物体的信息，具有不受光照限制、探测距离远、具有隐蔽性等优点。
红外光学系统是红外成像技术的载体，因此如何优化红外光学系统的成像质量，是红外成像技术研究中非常重要的问题。
一、红外光学系统成像原理红外光学系统是由红外透镜、红外探测器、红外滤光片等部分组成。
当被测物体所辐射的红外线射向红外透镜时，会通过透镜聚焦成像在红外探测器上，红外探测器会对红外物体辐射进行探测并将其转化成电信号，通过信号处理后将其转化成图像信号，从而实现对红外物体的成像。
在红外成像中，透镜的选择和设计成为影响成像质量的关键。
透镜的质量和焦距可以影响红外成像的分辨率和透镜的成像能力，因此要根据具体情况选择合适的透镜材料和设计。
同时，光机系统中还需要加入红外滤光镜，其作用是阻挡不同波长的红外光线，避免零件发热和热噪声干扰，同时也可以加强对红外辐射的探测和成像。
二、红外光学系统成像质量分析在红外成像技术中，分辨率是反映成像质量的一个非常重要的指标。
分辨率是指被测物体在红外成像中的最小可辨别细节，英语中称之为Modulation Transfer Function(简称MTF)，是评估系统性能的重要指标。
且MTF曲线是描述成像质量一个具有详细的曲线，可以从理论和实验两方面描述成像质量表现情况。
同时，噪声也是影响红外光学系统成像质量的因素之一。
在红外成像中，一些光学仪器和检测器将会发射高斯噪音，这些噪音会影响系统成像的信号质量，导致成像质量不可靠，因此在实际应用中还需要采用抑制系统噪声，以提高系统成像的性能。
三、红外光学系统成像优化策略在红外光学系统中，优化透镜传递函数、优化光学系统结构等是提高成像质量的重要策略之一。
优化透镜传递函数时，需采用透镜各个面的形状、曲率、孔径、玻璃材料等参数来构建一种最优化的传递函数，以达到最佳成像效果。
傅里叶红外技术
傅里叶红外技术
傅里叶红外技术
傅里叶红外技术是一种非接触式的无损检测技术，可以用于检测物体
表面的温度分布和热辐射特性，从而实现对物体内部结构的分析。
该
技术被广泛应用于工业、医学、军事等领域。
一、傅里叶变换原理
傅里叶变换是将一个函数在时域上的表达式转化为在频域上的表达式。
在红外成像中，使用傅里叶变换将物体发出的热辐射信号转化为频谱
分布图，并通过对频谱图的分析来获取物体表面温度信息。
二、傅里叶红外成像系统
傅里叶红外成像系统由光学系统、控制系统和图像处理系统三部分组成。
光学系统主要包括镜头、滤波器等组件，用于收集物体发出的热
辐射信号；控制系统用于控制光学系统和图像处理系统之间的数据传输；图像处理系统则用于对采集到的数据进行处理和分析，并生成可
视化的图像。
三、傅里叶红外成像应用
1. 工业领域：傅里叶红外技术可以用于检测机械设备的热损伤和热泄漏问题，从而提高设备的可靠性和安全性。
2. 医学领域：傅里叶红外技术可以用于检测人体表面温度分布，从而诊断疾病和监测身体健康状态。
3. 军事领域：傅里叶红外技术可以用于探测敌方目标的热辐射信号，从而实现对目标位置和状态的追踪和识别。
四、傅里叶红外技术发展趋势
随着科学技术的不断进步，傅里叶红外技术也在不断发展。
未来，该技术将更加智能化、高效化和精准化。
例如，通过结合人工智能等先进技术，可以实现对大规模数据的自动处理和分析，并快速准确地生成成像结果。
总之，傅里叶红外技术是一种非常有前景的无损检测技术，在未来的工业、医学、军事等领域将有着广泛应用。
红外热成像系统的MRTD、NETD参数测试实验（宦克为20121016）
红外热成像系统的MRTD 、NETD 参数测试实验（一）、实验目的及要求1、掌握红外热成像参数测试系统的基本组成及结构2、掌握MRTD 、NETD 的基本概念3、掌握正确使用红外热成像参数测试系统的基本方法并对红外热像仪参数进行测试。
（二）、实验设备 LC-16平行光管、电动光源滑动台、靶轮12WM 、LDS100-04/MG 温差源黑体、ISV400-HL 可见积分球光源、红外测试目标靶、图像采集和数据分析软件等。
（三）、实验原理1、MRTD 、NETD 的基本概念 （1）噪声等效温差（NETD ）用一个温度均匀的目标在均匀的背景中的标准测试图案中对系统进行测试，当被测系统所产生的峰值信号电压Vs 等于系统的均方根噪声电压Vn ，即电压信号比为1时，目标和系统的温度差T ∆称为系统的NETD 。
NETD 的推导:假设：目标和背景都是黑体：探测器在整个敏感面上的响应度一致；探测器的探测率*D 与噪声电压等效表达式中的其他参数无关；目标与系统间的大气透过损失不计；电子线路的附加噪声不计。
设系统到测试图案的距离为R ，系统的入射孔径为D 。
面积为A ，焦距为'f ，瞬时视场为''f b f a w *=*=βα 设目标的光谱辐射出射度为λW ,因此其光谱辐射度为：πλλM L =系统对目标所张的立体角为：2204R D π于是，在目标上与系统的光轴相交点附近的小面源R R βα*投射到系统的入射孔径0D处的光谱辐射功率：αβαβλλλ42'D M R L P =*= 而探测器接收到的来自上述小面源的光谱辐射功率为()λαβτλτλλλ02'04)(D M P P ==因此到达热成像探测器上的光谱辐射功率随目标温度的变化率为()TM D T P ∂∂=∂∂λλλταβ0204 而探测器输出的信号电压随目标温度的变化率是()TM D T V S ∂∂=∂∂λλλταβ0204 其中，λR 为探测器的光谱电压响应度 因为f ab D V R n ∆=*λλ 所以 ()T M D fab D V T V n S ∂∂∆=∂∂*λλλλταβ0204 其中*λD 为探测器的管够比探测率；n V 为被测系统的噪声电压的均方根值；a 、b 为探测器的尺寸；f ∆为测试电路的噪声等效带宽。
长波红外高光谱成像系统的设计与实现
长波红外高光谱成像系统的设计与实现随着红外技术的不断发展，红外高光谱成像系统已经成为了一个热门的研究领域。
本文将介绍一种基于长波红外的高光谱成像系统，详细阐述其设计和实现过程。
一、系统设计1.1 系统架构本系统主要由光学部分和电子部分两部分构成。
光学部分由光学透镜、滤波器、棱镜、反射镜等组成，用于收集红外辐射并将其转化为电信号。
电子部分则由信号采集模块、数据处理模块、图像显示模块等组成，用于处理和显示采集到的红外图像。
1.2 光学部分设计光学部分是整个系统的核心部分，其设计需要考虑到光学透镜的选取、滤波器的选择、棱镜的设计等因素。
首先，我们需要选择合适的光学透镜。
由于长波红外辐射的波长较长，因此需要选择透射率较高的材料。
同时，为了保证成像质量，还需要选择较高的光学质量的透镜。
其次，滤波器的选择也非常重要。
由于长波红外辐射的频率范围较广，因此需要选择具有较高透过率的滤波器，以保证信号的完整性。
最后，棱镜的设计需要考虑到反射率和折射率的影响。
为了保证信号的传输和成像质量，需要选择具有较高反射率和折射率的棱镜。
1.3 电子部分设计电子部分主要由信号采集模块、数据处理模块、图像显示模块等组成。
其中，信号采集模块需要选择具有高灵敏度和高分辨率的传感器，以保证信号的准确采集。
数据处理模块需要选择高性能的处理器和存储器，以保证数据处理的速度和准确性。
图像显示模块需要选择具有高分辨率和高色彩还原度的显示器，以保证图像的清晰度和真实性。
二、系统实现2.1 光学部分实现光学部分的实现需要进行光学系统的调试和优化。
首先，需要对光学系统进行精确的定位和调整，以保证光学系统的稳定性和成像质量。
其次，需要进行滤波器的筛选和棱镜的设计，以保证信号的传输和成像质量。
2.2 电子部分实现电子部分的实现主要包括信号采集模块、数据处理模块和图像显示模块的设计和实现。
首先，需要选择合适的传感器，并进行精确的信号采集和处理。
其次，需要进行数据处理和存储，以保证数据的准确性和可靠性。
TechEn CW6近红外脑成像系统
CW6系统简介∙由TechEn & 马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)合作制作。
∙连续激光，性价比高。
∙测试组织内的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白和全血红蛋白的浓度变化。
∙灵活，可移动；帽子制作灵活；超薄探头。
一、硬件部分1、CW6从构造上来说是连续波(continuous wave，CW)系统，它包括：、∙控制板∙计算机和显示器∙光学纤维∙USB线和电源线∙激发器∙探测器2、激光的发射与接收∙激光源发射器：激光通过模块左侧的激光源连接口发射。
这些连接口与光纤的SMA连接口相匹配。
每个激发左侧的螺杆可用于手动调整输出激发的强度。
∙激光探测器：接收、检测经过人体组织后的激光。
3、控制模块卡和连接显示面板∙控制模块卡：控制模块卡通过一根USB线连接CW单元和控制电脑。
∙连接显示面板：控制卡上面的3个LED灯显示系统的状态。
电源（表示CW6正在工作），激光器（至少有一个激发器在工作），运行。
4、探头∙帽头超薄，可以与脑电、TMS，功能磁共振很好的兼容。
∙探头的排布可以根据自己需求而自制，也可以使用配送的标准的帽子。
二、软件部分1、Homer可视化，实时数据采集，实时显示。
支持图像重建、滤波，个体和组分析。
操作简单，开源免费。
2、EZ大脑定位系统∙可以定位大脑激活情况，提高可重复性和可信度。
EZ地图可提高数据和结果比较的定位精度。
∙定位：指针引导操作员将数字跟踪定位到鼻根、枕骨隆突和耳根处；∙显示激活：显示大脑皮层表面，可用于显示重建结果中大脑皮层的激活状态。
3、软件开发工具包∙TechEn开发了一款应用协议接口（API）和开发工具包，研究人员可以把CW6原始数据转换成他们自己的软件可显示或分析的数据。
TechEn的应用协议接口和开发工具包提供了先进的工具，以便研究人员可以用他们自己的视角和方法深入分析他们的研究，如显示或分析。
值得强调的一点是，这个功能是TechEn的CW6光学系统才有的。
红外热成像断层扫描检测系统是什么？
红外热成像断层扫描检测系统是什么？红外热成像为人类疾病的研究及早期发现，提供了有效的科学依据，也为人们的健康检查提供诸多方便。
主要通过热成像系统采集人体红外辐射，并转换为数字信号，形成伪色彩热图，利用专用分析软件，经专业医师对热图分析，判断出人体异常的部位、疾病的性质和病变的程度，为临床诊断提供可靠依据。
接下来，就给你说一下吧！应用红外热成像现在开始在各大医院临床研究应用，并在头部、颈部、心血管、肺脏、乳腺、胃肠、肝、胆、前列腺、脊椎、四肢血管等各领域作为诊断应用，目前，大部分热成像为局部的检测，可以实施全身热成像技术的在全国范围只有少数几家机构，北京目前只知道一家是民众体检中心，全身热成像以世界领先的全身热成像技术，可以全面的针对全身多种疾病进行预警分析。
原理红外热成像原理分析，人体就是一个自然的生物红外辐射源，能够不断向周围发射和吸收红外辐射。
正常人体的温度分布具有一定的稳定性和特征性，机体各部位温度不同，形成了不同的热场。
当人体某处发生疾病或功能改变时，该处血流量会相应发生变化，导致人体局部温度改变，表现为温度偏高或偏低。
根据这一原理，通过热成像系统采集人体红外辐射，并转换为数字信号，形成伪色彩热图，利用专用分析软件，经专业医师对热图分析，判断出人体病灶的部位、疾病的性质和病变的程度，为临床诊断提供可靠依据。
特点1、新技术：红外热成像技术就是利用探测红外辐射成像的原理把人体局部温度分布的信息记录并显示在一张平面图上，几张不同侧面的红外热图即可构成完整的人体热分布状态。
为医学研究疾病提供了一个全新的热分布角度。
2、三早（早知道、早预防、早治疗）：医用红外热像仪的测温灵敏度极高，能描记低于0.03——0.05度的微温度变化，直观的反映出人体异常温区，在许多疾病的早期，即仅用功能性（代谢）改变而没有形成器质性病变，温变早于病变，通过医用远红外热成像仪采集温度变化的信息，能够在机体没有明显体征情况下解读出潜在的隐患，能更早地发现问题。
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• 70年代：以微通道板像增强器－－第二代微光夜视系统 • 80年代：负电子亲和势阴极＋微通道板器件－－第三代微光夜视。
微光电视，凝视型IRCCD的发展
红外成像简史
• 1958年，英国劳森等人发明了红外探测器HgCdTe； • 第一代热成像（60年代）：单个传感元件 ＋ 二维扫描的扫描镜。
微波和无线电波。 • 红外的三个区域：
近红外: 0.78～1.9 µm 中红外: 3.0～20 µm；(3.0~5.0 µm) 远红外: 20～1000 µm; (8.0~20 µm) • 任何高于绝对零度的物体都在不停地发生红外辐射。
§1 红外辐射的基本概念
一、黑体－－理想的辐射体：全部吸收或全部辐射
105
λ max
λmax = 2897 / T
104
103
T: 绝对温度，单位K； 102
λmax: 峰值波长,单位 µm 10
物体名称 太阳
融化的铁 融化的铜 融化的蜡
人体 地球大气
冰 液态氮
温度/K 11000 1803 1173
336 305 300 273 77.2
6000K
5000K
4000K
以保证工作时视度调整。 （e）像差矫正： 视场大 → 轴外像差
口径大 → 球差和彗差 荧光屏和人眼低光度下的光谱特性→ 色差。
§2 主动式红外成像系统
（3）对角放大率的选择
(a) 放大率M定义： M = σ m
α
α：最小能分辨目标对仪器的张角；
σ m：变像管观察灵敏阈对应的最小视角。
(b) 放大率与视场 M = tgϖ ' = − fo ' × β
倍压整流 电路
直流高压
目标
红外探照灯
物镜组
红外变像管
目镜组
眼睛
§2 主动式红外成像系统
• 工作波长：红外变像管光阴极响应谱区，0.76~1.2µm
• 利用目标和自然界景物之间红外反射能力的显著差异 • 比可见光受大气散射的影响小，而较易通过大气层 • 主动照明：全黑条件下工作，较大反差、清晰图像。但易于暴露。
－－其红外电磁波的辐射率、吸收率与波长、 表面温度无关，并且等于1 。
• 一般物体的辐射率和吸收率都小于1
• 物体的比辐射率 ： ε = I / Ib
石墨及黑色漆面：ε ≈ 0.98； 抛光的铝表面： ε ≈ 0.05 砖、混凝土： ε ≈ 0.92～0.93 人体 : ε ≈ 0.98 水、冰: ε ≈ 0.96
比度良好，结构复杂，成本高，但仍然受到重视，是发展较为完善的一 种热成像系统。
• 凝视型：利用多元探测器面阵，使探测器中的每个单元与景物的一个
微面元对应。近几年来得到了发展。
• 热释电摄像型：非光机扫描，采用热释电材料作靶面制成热释电摄
像管，可直接利用电子束扫描技术，制成电视摄像型热像仪。
荧光屏
硫化锌镉—银
§2 主动式红外成像系统
2. 直流高压电源
变像管和像增强器需要很高能量－－由高压电源提供。 变像管：1.2万～2.9万伏 微光像增强器：几千～几万伏
主动式红外成像系统对高压电源的要求：
（1）为光电成像器件提供所需的稳定直流高压， 使变像管在实际工作情况下保持合适的输出亮度。
（2）性能稳定，在高低温环境下保证系统正常工作。
3000K
2000K
1000K
0.1
1.0
10
400K 100 波长/ µm
峰值波长/ um
0.26 1.61 2.47 8.62 9.50 9.66 10.6 37.53
§1 红外辐射的基本概念
五、红外辐射在大气中的传输
• 气体分子吸收带中心波长 : 水蒸汽、二氧化碳、臭氧、氧化氮、甲烷和一氧化碳等气体的分
• 3－－由目标返回的反射辐射 2
• 4－－接收器的选通脉冲。
3
• 脉冲在1220m上渡越时间：8µm 4
选通工作时间周期：延迟8µm
0
4
8
12
16
20
24
28
t/ms
图5-7 l=1220米时的选通时序图
§2 主动式红外成像系统
激光脉冲宽度：100～200ns 对应物方传输空间： 30~60m
延时计数器 延时调节器
– 热释电：探测温度变化引起介电常数和自发极化强度的变化，输出 电荷信号；
– 多晶硅：非晶电阻硅，多晶硅-金属热偶 – 氧化钒：在氮化硅存底上制备氧化钒薄膜（0.02K）。
§1 红外辐射的基本概念
• 可见光：＝ 0.38～0.78 µm • λ< 0.38 µm: 紫外辐射、x 射线、γ射线和宇宙射线， • λ>0.78 µm: 红外辐射、太赫兹(30~3000µm )、毫米波、
§2 主动式红外成像系统
2．对光学系统的要求
（1） 对物镜的要求
（a）大口径： 1∶1～1∶2 像面照度、物镜结构、重量、消像差难易。
（b）有最小渐晕以使光阴极上产生均匀照度。 （c）宽光谱范围校正色差。
对主动式红外系统为0.65～1.2光谱段。 （d）低频下有好的调制传递特性。
变像管为低通滤波器，30线对/mm，通常要求物镜
脉冲长度 调节器
高压供电
脉冲发生器
延时器
临控 脉冲
准直 激光器
光学
选通
成像
光学
像管
信号 输出
图5-8 选通成像系统框图
大气
目标
§2 主动式红外成像系统
相对辐射、透过、接受率
五、 红外探照灯
1
2
3
1. 对红外探照灯有下列要求
（1）光谱有效匹配，
有高的辐射效率。
（2）光束散射角与视场角基本吻合。
（3）红光暴露距离要短。 （4）易调焦，滤光片和光源更换方便。
§1 红外辐射的基本概念
二、 基尔霍夫定律
• 当几个物体处于同一温度时，各物体发射红外线的能力正 比于它吸收红外线的能力。
• 当物体处于红外辐射平衡状态时，它所吸收的红外能量， 总恒等于它所发射的红外能量。
推论：性能好的反射体或透明体，必然是性能差的辐射体。
§1 红外辐射的基本概念
三、 斯蒂芬—玻耳兹曼定律
绿色草木
粗糙混凝土
100
80
暗绿色漆
60
40
20
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0 波长/ µm
§2 主动式红外成像系统
二、 光学系统
光学设计消像差范围与变像管光阴极灵敏度范围相吻合
1. 成像系统的基本光学性能
（1）视场：物镜 ϖ = arctg ( De / 2 fo ')
（3）防潮、防震、体积小、重量轻且耗电省。
§2 主动式红外成像系统
四、 选通技术
1. 大气后向散射: 照射目标的光束被大气后向辐射进入系统。
引入背景噪声，降低了图像对比度和清晰度。
2. 选通技术的基本原理: 发出短脉冲光，在相应时间选通型变像管 • 1－－脉冲光源照明输出；
• 2－－接收到的后向散射辐射， 1
在10线对/mm时，MTF不低于75%。
§2 主动式红外成像系统
（2）对目镜的要求：
（a）合适的焦距。决定放大率；一般在20mm左右， （b）足够的视场。通常取在30°与90°之间。 （c）合适的出瞳距离和出瞳直径。
一般出瞳直径：人眼夜间7mm。 出瞳距离：一般观测：12～15mm， 炮和车瞄准：25～50mm。 （d）适当的工作距离（目镜前表面和前焦点之间的距离）。
红外和微光成像系统
绪论
红外成像系统——向长波方向拓展人类的光谱视觉 将红外图像转变为可见光图像
• 红外夜视系统－－主动式红外成像
运用物体对红外辐射的不同反射特性而进行成像。
• 热成像系统－－被动式红外成像
运用物体自然发射的红外辐射进行成像。
• 微光夜视－－近红外被动成像
微光夜视：像增强器－－光阴极＋高性能荧光粉 微光电视：红外成像＋电视摄像管
（2）放大率:
M = tgϖ ' = − fo ' × β
tgϖ
fe '
目镜
ϖ
'
=
arctg ( Ds
/
2
f
' e
)
β：变像管放大率
（3）分辨率 :
θ= 1 β × m'× fo '
（4）入瞳、出瞳
m：光阴极面分辨率（线对／mm〕
物镜系统：孔径光阑－－物镜框；视场光阑－－光阴极有效面积
目镜系统：出瞳－－人眼瞳孔；视场光阑－－荧光屏有效成像面
子有选择地吸收一定波长的红外辐射
• 大气对 1～15µm红外线的透过率曲线
大气透过率/%
100 80 60 40 20
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20 波长/ µm
• 大气窗口: 0.3～2.5 µm 、 3～5 µm , 8～14 µm
§1 红外辐射的基本概念
六、红外辐射在介质中的传输
• 红外光学材料的透过率曲线
物体的红外辐射能量密度W 与其自身的热力学温度T 的 四次方成正比，并与它表面的比辐射率ε 成正比。
W = εσT 4
σ －－斯蒂芬－玻耳兹曼常数，5.6697× 10−12 W / cm2K 4
推论：物体的温度愈高，其红外辐射能量愈多
108
§1 基本概念 107
四、维恩位移定律
106
辐射能量密度/ W/cm2. m