紅外熱成像儀的工作原理及構造

　　自然界所有物體的溫度都會高于絕對零度(零下273.15℃)，由于物體內部分子的熱運動，紅外光(波)會不斷釋放到周圍空間。紅外光又稱紅外線，是介于可見光和微波之間的電磁波(光)，波長范圍為0.75~100微米米，一般將紅外線分為三部分：近紅外線(波長范圍0.75~2.5m)、中紅外線(波長范圍2.5~25微米)和遠紅外線(波長范圍25~100微米)。

　　1、紅外熱成像原理

       物體的溫度越高，紅外輻射能量越強，其紅外輻射能量的大小和波長與物體的溫度密切相關。研究表明，物體發出的紅外輻射峰值波長與絕對溫度成反比，即物體溫度越高，紅外輻射峰值波長越短。根據維恩位移定律，峰值波長()與物體絕對溫度(T)的乘積為常數，即T=b，其中常數b=0.002 897mk 。當測量物體表面輻射的波長時，根據維恩位移定律可以計算出物體的表面溫度，這是紅外熱成像測溫技術的理論基礎。利用紅外熱成像技術，可以根據不同的場合開發設計各種遠程測溫裝置，如熱像儀等，廣泛應用于人流量大的場所的出入口。下面將詳細介紹其構造原理。

PS800 高性能紅外熱成像儀

　　2、紅外熱成像儀構造

　　紅外熱成像儀的構造類似于一臺數碼攝像機，基本組成模塊為：紅外鏡頭、紅外探測器、信號處理電路、熱圖顯示器等。某一物體發出的紅外輻射通過熱成像鏡頭聚集到紅外線探測器上，紅外探測器將接收到的紅外輻射信號轉換為電信號并輸出，經調整或放大后輸入到信號處理器，信號處理器對接收到的電信號進行一系列處理并轉換成圖像碼流，最后在顯示器界面進行熱圖可視化顯示。

　　與普通鏡頭相比，紅外熱像儀鏡頭通常由鍺玻璃制成，鍺玻璃折射率高，過濾可見光和紫外光，只能通過紅外光。紅外探測器通常是紅外傳感器或晶片。紅外焦平面陣列的輸出是一個模擬電信號，它反映了晶片單元感受到的紅外輻射能量的強度，然后經過模擬放大、濾波和AD(模數)轉換，轉換成合適的數字信號，然后進行處理，例如通常轉換成普通的圖像灰度值。將紅外焦平面陣列的所有晶片單元的輸出信號合成一幅二維灰度圖像，然后映射不同的灰度范圍，突出我們感興趣或目標所在的灰度范圍，抑制其他不關心的灰度范圍，增強溫度的視覺效果。

Fluke TiX660 紅外熱像儀

　　通常我們在紅外熱像顯示器上觀察到的熱成像圖像是經過重新匹配的，所以通過查看圖像的不同顏色，更方便直觀地判斷物體不同部位的溫度差異。從上面可以看出，紅外熱成像是一種可以將紅外圖像轉化為熱輻射圖像的技術，這種技術可以在圖像中顯示溫度值。因此，熱輻射圖像中的各種像素實際上是一種溫度測量，可以實現對物體的非接觸式測量。

　　此外，主控模塊(信號處理器)獲取到熱成像的整個完整圖像信息后，可通過外聯移動網絡信號將溫度信息傳輸到電腦端或后臺服務器，后端的綜合一體化監控服務平臺可以實時掌握前端的人流測溫信息，再結合人工智能人臉識別算法形成配套的解決方案。如通過設置警示溫度，實現對體溫異常人員的鎖定和動態實時顯示，幫助工作人員進一步對其進行篩檢或者警示。

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