1800年，英國天文學(xué)家弗里德里?！ねず招獱柕谝淮伟l(fā)現(xiàn)了紅外輻射的存在。為了解不同顏色的光所產(chǎn)生的熱量有何不同，他將太陽光用三棱鏡分解成一個(gè)彩虹樣的光譜，然后測(cè)量了每種顏色的溫度。他發(fā)現(xiàn)，從光譜的紫羅蘭色部分到紅色部分，溫度呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)。

 

在注意到這一現(xiàn)象之后，赫歇爾決定再在沒有可見太陽光線的區(qū)域測(cè)量光譜中紅色光之外的部分的溫度。令他驚訝的是，這一區(qū)域的溫度最高。

什么是紅外輻射？

紅外輻射介于電磁光譜的可見光輻射和微波輻射之間。紅外輻射源主要為熱量或熱輻射。溫度高于絕對(duì)零度(-273.15攝氏度或0開爾文)的任何物體均會(huì)發(fā)出紅外輻射。即使我們認(rèn)為非常冷的物體(例如冰塊)也存在紅外輻射。

 

我們每天都會(huì)接觸紅外輻射，這包括我們從太陽光、火或散熱器等處感覺到的熱量。盡管肉眼看不到，但皮膚中的神經(jīng)卻可以感受到熱量。物體越熱，其紅外輻射量越大。

紅外熱像儀及其工作原理

盡管肉眼無法觀測(cè)紅外輻射（IR），但是紅外熱像儀可將其轉(zhuǎn)化為可見光圖像，描繪被測(cè)物體或場(chǎng)景的溫度變化。所有溫度高于絕對(duì)零度的物體均可發(fā)射紅外光，且物體溫度越高，紅外輻射量越大。

紅外熱像儀工作原理的簡(jiǎn)化圖

某個(gè)物體發(fā)出的紅外能量通過光學(xué)鏡頭聚焦在紅外探測(cè)器上，探測(cè)器向傳感器電子元件發(fā)送信息，進(jìn)行圖像處理，電子元件將探測(cè)器發(fā)來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)譯成可在取景器或標(biāo)準(zhǔn)視頻監(jiān)視器或LCD顯示屏上查看的圖像。

 

紅外熱成像是一種可將紅外圖像轉(zhuǎn)換為熱輻射圖像的技術(shù)，該技術(shù)可從圖像中讀取溫度值。因此，熱輻射圖像中的各個(gè)像素實(shí)際上都是一個(gè)溫度測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面溫度的非接觸式測(cè)量。

 

紅外熱像儀的構(gòu)造類似于一臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)。主要組件包括一個(gè)將紅外輻射對(duì)準(zhǔn)探測(cè)器的鏡頭，以及用于處理并顯示熱信號(hào)和熱圖像的軟件和電子設(shè)備。

紅外熱像儀探測(cè)器

紅外熱像儀探測(cè)器并非攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)常用的一種電荷耦合裝置，而是一個(gè)微米大小像素的焦平面陣列探測(cè)器(FPA)，由各種對(duì)紅外波長(zhǎng)敏感的材料制成。FPA的分辨率從約160× 120像素到高達(dá)1024 × 1024像素不等。

FPA探測(cè)器技術(shù)可分為兩類：熱探測(cè)器和量子探測(cè)器。

熱探測(cè)器的一種常見類型就是非制冷微量熱型探測(cè)器，由金屬或半導(dǎo)體材料制成。這些探測(cè)器通常比量子探測(cè)器的成本低，且具有更廣的光譜響應(yīng)。但是，微量熱型探測(cè)器會(huì)對(duì)入射輻射能作出反應(yīng)，速度與敏感度均低于量子探測(cè)器。

量子探測(cè)器由銻化銦(InSb)、銦鎵砷(InGaAs)、硅化鉑(PtSi)、碲鎘汞(HgCdTe或MCT)和量子阱紅外探測(cè)器(QWIP)上分層的砷化鎵/砷化鋁鎵等材料制成。量子探測(cè)器的運(yùn)行原理是基于可對(duì)入射光子作出反應(yīng)的晶狀結(jié)構(gòu)內(nèi)的電子的狀態(tài)變化。

一般而言，量子探測(cè)器的速度和敏感度均優(yōu)于熱探測(cè)器。然而，量子探測(cè)器需要冷卻，有時(shí)甚至需要使用液氮或小型斯特林循環(huán)制冷設(shè)備制冷。

美國菲力爾公司（FLIR Systems, Inc.）專注于設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)、營(yíng)銷和推廣用于增強(qiáng)態(tài)勢(shì)感知力的專業(yè)技術(shù)。 依托我們強(qiáng)大的熱成像系統(tǒng)、可見光成像系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、測(cè)量與診斷系統(tǒng)，以及先進(jìn)的威脅檢測(cè)系統(tǒng)，將創(chuàng)新型感應(yīng)解決方案融入人們的日常生活中。 FLIR的產(chǎn)品有效改善了人們與周圍環(huán)境的互動(dòng)方式，增強(qiáng)了公共安全與人們的生活福祉，提高了能源利用效率，致力于為廣大用戶營(yíng)造健康、歡樂的社會(huì)環(huán)境。

作為熱成像技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)，F(xiàn)LIR成立于1978年，最初主要經(jīng)營(yíng)車載能源審計(jì)紅外成像系統(tǒng)業(yè)務(wù)。 如今，我們先進(jìn)的系統(tǒng)與組件已廣泛應(yīng)用于豐富多彩的熱成像、態(tài)勢(shì)感知與安防領(lǐng)域，包括：機(jī)載與地面監(jiān)視、狀態(tài)監(jiān)控、導(dǎo)航、娛樂、研發(fā)、生產(chǎn)工藝控制、搜索救援、禁毒、交通安全與效率改善、邊境與海事巡邏、環(huán)境監(jiān)控，以及化工、生物、放射、核能與易爆物威脅檢測(cè)等。