光机扫描红外热像仪工作原理及结构

光机扫描红外热像仪是一种被动式红外热成像仪。由于根据红外辐射信号来源不同，热成像可分为主动式和被动式两大类（有关热像仪分类知识若有疑问请浏览：http://www.18mart.cn/tech/rexiangyi/777.html）。主动式红外热成像是以红外辐射源去照射目标，再利用被反射的红外辐射生成目标的热图像。被动式红外热成像是利用目标自身发射的红外辐射生成目标的热图像。这里给大家介绍的是被动式红外热成像仪——光机扫描红外热像仪工作原理及结构，希望能对大家有所帮助。 

光机扫描红外热像仪自20世纪60年代开始使用，经过不断应用和发展，其体积、重量和功耗不断减少，制冷方式不断改进，性能也不断提高和完善，因而得到了使用者的认同。但由于其机构复杂，体积和重量始终不能令人满意，使用和维修多有不便。随着技术的飞速进步，在20世纪的90年代初，推出了一种性能优良、使用方便的非扫描红外热像仪，这就是被称之为“第二代”的红外热像系统，也就是把视场内的景物聚焦成像在一片集成电路上的焦平面热像仪。

光机扫描红外热像仪基本工作原理：
被测物体表面的温度分布借助于红外辐射发射到红外热像仪的光学系统，它被光学系统接收后又被光机扫描机构在探测器上扫描成像，再由红外探测器转换成视频信号，经过放大后送到显示终端，显示出被测物体的热图像。

光机扫描红外热像仪显示物体热图像的基本原理：
红外探测器在任意瞬间只能探测被测物体表面的一小部分，这一小部分被称为“瞬时视场”，当探视到瞬时视场时，只要探测器的响应时间足够快，就会立即输出一个与接收的辐射通量成正比的电信号。瞬时视场一般只有零点几到几个毫弧度，为了使一个具有数十度乘以数十度视场的物体成像，则需要对整个被测物体进行光机扫描，光机扫描的实质是把物体表面在空间的垂直和水平两个方向按一定规律分成很多个小的单元，扫描机构使光学接收系统对物体表面作二维扫描，即依次扫过各个小单元。红外探测器在此过程中的任一瞬间只接收物体表面一个小单元的辐射，它是随着光学接收系统按时间先后依次接收二维空间中物体各小单元的辐射信息的。在整个扫描过程中，探测器的输出是一连串与扫描顺序中各瞬时视场的辐射通量相对应的电信号，即把空间二维分布的红外辐射信息变成为一维的时序电信号，此后再经放大，与同步信号合成，最终就组合成为整个物体的表面热图像。

光机扫描红外热像仪结构：
光机扫描像仪的主要构成部分如下，它的基本构成原理方框图如图所示。

 
                                    光机扫描热像仪基本构成原理框图

①光系系统（透镜）用于接收被测物体的红外辐射，根据视场大小和像质的要求而由不同红外光学透镜组成，起着对红外辐射汇聚、滤波和聚焦等作用。
②光机扫描机构将被测物体观测面上各点的红外辐射通量按时间顺序排列。
③红外探测器能量（或信息）转换器，可以把红外辐射转换成电信号。
④前置放大器将红外探测器输出的微弱信号放大。
⑤信号处理器将被测物体反映出的电信号处理转换成视频信号。
⑥显示器采用CRT显示器或电视兼容的监视器，用于显示被测物体的热图像。
⑦记录装置记录被测物体的热图像，可以使用磁带、磁卡和各种照相设施。     
⑧外围辅助装置包括电源、同步装置、图像处理系统等。

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