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关于热成像原理的分析摘要：利用物体的热辐射原理可以制作出一种用来监测物体情况的仪器这种仪 器往往分为三个部分接收装置，信号处理装置和分析成像装置关键字：热成像，辐射，信号，光，电子引言1800年红外辐射被研究A阳辐射的William Herschel发现，而在1900年MaxPlanck才 能够对热辐射原理作定量描述期问整整相差了 200年白那以后乂花了 50多年时间，第 一台红外相机才问世人约20世纪70年代，红外热成像拓展到商业和工业应用在20世 纪末，微系统技术的发展促进了町靠定量的红外相机系统如今红外热成像和红外相机已经 开始广泛应用，但是很多人并不明白廿后的物理原理，甚至有时候有些专业人员也难以定量 解释一些最简单的实验或现象木文较简单的分析一下红外热成像的成像原理，以便能加强 理解二.简单分析从红外热成像仪的使用过程中我们可以推测得到一下结论:红外热像仪可以将生物体发 出的红外辐射能量，通过特殊的扫描系统，经过特定的探测器完成光一电转换，转换后的电 信号经处理系统处理后可转换为图像信号，并在监视器卜形成直观的热像图；图像的颜色分 布对应着温度的高低，屏幕上会肓接给出颜色与温度的对应标度，通常暖色人为地标注为高 温，冷色标注为低温。

从热学的基本知识我们可以得知：温度处于绝对零度以上物体均发射红外辐射人体红 外发射率为0. 98,近似为黑体（黑体的辐射率为1 ）当体温高于背景温度时，机体透过皮 肤发射红外辐射，辐射能的幅度及空间结构与温度有一定的对应关系因此设计应考虑用一 种可以区分各种辐射强度的接收装置热成像摄像机的工作原理就是热红外成像技术其核心就是热像仪，它是一种能够探测 极微小温差的传感器，将温差转换成实时视频图像显示出來但是只能看到人和物体的热轮 廊，看不清物体的真实而目红外热成像仪的光子探测器把來白需测设备表而的热辐射能转化为电子视频信号，经信 号处理，送至显示器重放，转换为相应的可见图像，录像机对模拟信号记录并储存，然后进 入计篦机进行数据处理扫描器所接收到的热辐射，除來自待测设备表面的热辐射外，还冇 其对周围环境的反射辐射及设备与扫描器Z间的大气辐射，即接收到的总辐射由冃标辐射、 反射辐射、大气辐射三部分组成全辐射温度探测思路是收集牛物体发出的整个红外光谱范围内所辐射的全部辐射能，从 而推算出生物体表血温度理论上，全辐射温度探测的手段只在部分频谱范围内接收到生物 体总辐射能的大部分辐射能量，而非理想中的全部辐射能量。

在以下的推导与论述过程中， 我们只讨论理想状态首先假设生物体的红外全辐射体符合黑体的辐射规律由我们共知的 黑体辐射中的史蒂芬〜玻尔兹曼定律（式1）出发展开分析晒=旷呈［科僚）一1厂必=阳"（1）式中入为红外线的波长；为史蒂文常数；C,、C?分别为积分常数生物体表面在各种频率下的总的辐出度，即单位曲积的辐射功率与温度T的四次方成止比，同时还与生物体 表面的红外发射率S成正比生物体表面的不同部位的组织成分不同，因此发射率也会有很 大差界，因此，要想得知生物体表面的温度就必须先求出牛•物体假设为黑体的状态下表血的 温度，通过比较才能求出所要求的生物休表面的真实温度设黑体的温度为T由黑体的辐 射定律，黑体的辐射功率为：M九=(2)假设牛物体的辐出度与黑体的辐出度相同，则:眇門=0尺由此得：(4)此温度为牛物体表而温度理论值是在理想的状态下得出的结论，因此，实际测量值要 低于理论值因此在实际应用的过程中要进行适当的修正修正的经验公式与经验值依据生 物体的表状态而定三.结论热成像原理是基于黑体辐射理论的一项技术应用c通过传感器来接受感应来£|于人体身 上的红外辐射，根据不同的温度具有不同频率的辐射的原理绘制分度分布图从而成像。

四.参考文献⑴丁晶，周志尊，李帅三.医川红外线热成像技术的物理学原理探析[J].中国医疗设备,2010(7), 68-70[2]黄德中.红外热成像原理及在设备监测中的应用[J].现代物理知识，2002,14(3), 30-31。