红外成像原理课件.pptVIP

天文观测 军事观察 气象预测 艺术鉴定 温度感应 数据传输 一、应用广泛 红外成像的原理 一、红外线的特性 又称红外辐射，是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外，波长为2.0~1000微米的部分称为热红外线，也就是我们熟悉的中远红外光； 红外成像的原理 红外成像的原理 红外成像的原理 红外成像系统 被动式红外成像系统 红外热像仪 自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图； 目标的热图像和目标的可见光图像不同，它不是人眼所能看到的目标可见光图像，而只是目标表面温度分布图像 ； 被动式红外成像系统 被动式红外成像系统 被动式红外成像系统 被动式红外成像系统 红外成像的原理 当然啦，由上面的红外热图可以知道，物体各部分的温度分布，这些都只是探测器探测到的图像，但我们更多时候更需要的是直观的图像，而不只是观测目标表面的温度分布，所以还要将探测器探测的红外光转换成人眼识别的可见光 。 红外摄影图片： 我们肯定会想，为什么都是黑白的照片呢？ 因为红外摄像是利用普通CCD黑白摄像机可以感受红外光的光谱特性（即可以感受可见光，也可以感受红外光），配合红外灯作为“照明源”来夜视成像，所以所成的图像只有黑白； 红外摄像的基本原理图： 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 主动式红外成像系统 军事应用： 汽车应用： 医学应用： 汽车红外夜视效果展示： 红外变像管结构 光学纤维 阴极外筒 电子轨迹 阳极锥电极 红外光阴极 电子光学系统 荧光屏 红外变像管的工作过程 近红外辐射 光阴极面 通常变像管的光阴极采用对近红外敏感（0.8～1.2um）的银氧铯光敏层，电子光学部分相当于一个静电聚焦系统。 电子流图像 电子光学系统 荧光屏 可见光图像 高能电子 大气后向散射现象：红外探照灯向目标发出的红外光束通过大气时，其中一部分散射后向辐射进入观察系统。引入了图像的背景噪声，降低了图像对比度和清晰度。 如何减小大气后向散射影响？ 选通技术 通过发射脉冲时序配合，使变像管在接收观察目标反射回来的红外辐射时工作。 探照灯：短脉冲红外激光 红外变像管：加选通电极 ＋ 精确测量目标与观察者之间的距离 探测距离为1220米时的选通时序图 脉冲光源照明输出 后向散射辐射 目标反射辐射 选通脉冲 8微秒 减少大气后向散射对红外图像对比度和清晰度的影响 主动式红外成像系统的特点： ① 能够区分军事目标和自然景物，识别伪装； 典型目标的反射曲线 可见光谱区 近红外光谱区 ③ 由于系统“主动照明”，工作时不受环境照明影响，可以在“全黑”条件下工作。 ② 近红外辐射比可见光受大气散射影响小，较易通过大气层（恶劣天气除外）； 夜视图像 红外诊断 非接触式体温计 /v/b1322374585.html 船用红外夜视仪： /v_show/id_XMTMwMTUxNjA=.html 红外热像仪观察温度变化： /v/b2062528465.html 红外夜视效果： /v_show/id_XMTE2MTEyMTA4.html * * 红外成像原理及应用 地面10米望远镜用7种波长观测的彗木碰撞后的红外图像 SL-9彗核C碰撞前后的木星红外图像 红外望远镜 红外摄像机（英军押解伊战俘） 军事观察 红外云图 红外感应开关 红外测温仪 一、应用 医学成像 红外线原来这么有用啊！ 天文 军事 气象 数据传输 文物鉴定 医学 红外辐射普遍存在于自然界： 红外辐射的倍频程比可见光宽: 任何温度高于绝对零度的物体（人体、冰、雪等）都在不停地发射红外辐射。 倍频程：若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为2，这样划分的每一个频程称为1倍频程，简称倍频程。 可见光：0.38～0.78um，一个倍频程 红外线：0.78～1000um，商为1282＝210，10个倍频程 红外辐射能量密度曲线 温度 波长 37.53 77.2 液态氮 10.6 273 冰 9.66 300 地球大气 9.50 305 人体 8.62 336 融化的蜡 2.47 1173 融化的铜 1.61 1803 融化的铁 0.26 11000 太阳 温度/K 物体名称 常见物体的峰值波长 红外辐射的大气窗口 红外辐射在大气中传输时，不同波长的红外辐射，有着不同的吸收和衰减； 1