紅外熱像儀工作原理

紅外熱成像技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，它利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡將物體輻射的紅外線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過放大、處理后由顯示設(shè)備輸出。其原理如圖所示。

1、紅外探測(cè)器的結(jié)構(gòu)

在紅外熱像儀中常用的探測(cè)器主要有三種：被動(dòng)式和半主動(dòng)式和全主動(dòng)式（也稱非制冷型）。被動(dòng)式探測(cè)器采用光電轉(zhuǎn)換器件或半導(dǎo)體光敏元件作為探測(cè)元件； 半 主動(dòng)式的探測(cè)器則采用光電倍增管等光電轉(zhuǎn)換元件； 全 主動(dòng)式的傳感器則是用CCD作為探測(cè)元件的，這種傳感器具有靈敏度高、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

2、光學(xué)系統(tǒng)

光學(xué)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)圖像的主要部分，它的主要功能是將接收到的紅外線能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)并加以處理和顯示。

3、信號(hào)處理電路

該電路的作用是將接收到的電信號(hào)進(jìn)行放大、整形和溫度補(bǔ)償?shù)忍幚硪援a(chǎn)生所需的圖像數(shù)據(jù)。由于不同類型的光學(xué)系統(tǒng)的特性有所不同，所以不同的圖像處理電路也各有特點(diǎn)。一般常用的圖像處理電路有電荷耦合器件（CCD） 專用集成電路以及數(shù)字處理器等多種方式。

（1）電荷耦合器件（CCD） 專用集成電路

這是目前應(yīng)用最廣泛的一種圖像處理芯片，它主要由三部分組成：感光二極管陣列、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器及電源模塊等三個(gè)部分組成。

（2）數(shù)字處理器

它是整個(gè)系統(tǒng)的心臟部件之一，通過它可以控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行過程并完成各種計(jì)算任務(wù)。

（3）模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器

它將來自CCD陣 列的電平轉(zhuǎn)換成模擬電壓輸出至模數(shù)混合器輸入口上經(jīng)AD變換后再送到微處理器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)操作。