红外近场辐射探测及超分辨温度成像

红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度，在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制，红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上，因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年，我们开发了红外被动近场显微成像技术，通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制，将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。本文将介绍红外被动近场显微成像技术的基本原理及基于此可实现的物体表面近场辐射探测与红外超分辨温度成像研究。     

一种基于热管温控技术的红外抑制方法

针对高温物体的红外抑制方法,采用具有高导热特性的热管模块进行研究。理论分析了热管模块的技术特点,建立了热管模块的热传导模型,计算了不同功率的热管模块实现红外抑制的效能,搭建了热管模块原理验证试验模型,实际测试了热管模块的红外抑制效果。测试结果表明,辐射温度为140℃的物体经热管导热散热后辐射温度仅为65℃。     

热释电红外电视测温的物理基础

在温度和辐射基本定律的基础上，讨论了利用物体辐射红外能量进行非接触式测温的一些基本要点，针对热释电红外电视这一特殊的红外成像系统的特点，提出了红外热电视测温的可能性及基本方法，     

反舰导弹红外成像制导系统目标/背景动态红外图像仿真的新思路

文中介绍了海洋作战环境下动态红外图像仿真的一种新思路。利用红外辐射的传播遵循几何光学传播原理的特性，通过对场景中红外辐射源的分析将场景中物体的几何模型、红外辐射在传播过程中的衰减和几何光学的方法相结合，建立了场景中等效辐射源模型。生成红外图像时，利用光线跟踪算法计算从等铲辐射源发出的辐射经过场景中多次反射后最后到达成像面上辐射值，然后，利用物体的运动特性生成红外图像序列，形成仿真的动态红外图像。辐     

红外测温仪

目前为防治非典型性肺炎 ,红外测温仪被广泛用于人的体温检测 ,它能在一定距离以外、非接触的快速测量人的体表温度 ,为排查发高烧的病人提供了一种先进的普查手段 ,颇受使用者欢迎。但现在也听到一些关于红外测温仪测量体温准确度差的议论 ,这纠竟是怎么回事 ?本文就红外测温的基本原理和哪些因素影响测量准确性问题作一简要介绍。1　红外测温基本原理红外测温亦称红外辐射测温 ,是一种利用物体自身发射的红外辐射测量物体温度的技术。红外辐射或称红外线是波长位于 0 .76 μm～ 10 0 0 μm之间的电磁辐射 ,根据热辐射基本规律得知 :自然界…     

视场超出目标的红外测温误差修正方法研究

为解决红外测温系统超出有效测温距离导致的测温精度下降问题,从红外热辐射理论出发,提出了一种视场超出目标辐射表面积的红外测温系统误差修正方法。通过计算全视场范围内的辐射照度,获得了对应的红外测温系统电压响应值。依据电压响应值与温度之间的关系,并充分考虑物体表面形貌特征,去除全视场范围内背景温度的影响,得到目标体的表面真实温度值。相对于以往的修正方法,该方法能很好地修正有效测温距离外的物体表面温度,结果与被测物体实际温度更为相近。因此,该方法极大地增强了红外测温系统的工业现场适用性。     

用红外热成像技术精确测定物体发射率

根据红外探测器对物体辐射的输出响应，从实际测量的角度提出了物体发射率的一般性定义，分析了红外热成像技术进行精确测量的条件，导出了物体温度Ｔｏｂｊ、环境温度Ｔｓｕｒ、物体发射率ηｏ和测量精度ｅ之间的关系，并建立了一套用红外热成像技术精确测定ηｏ的方法，实验表明该方法可获得满意的测量结果     

导弹预警卫星

导弹预警卫星是一种监视、发现和跟踪敌方弹道导弹，进行早期报警的遥感类侦察卫星，美、俄均有。同时又是一种较特殊的成像卫星，它利用天基探测器，通过对导弹发射主动段羽焰的红外辐射（一切物体，只要其温度高于绝对零度，就会有红外辐射）等探测成像，将红外辐射图像信号变换为数字化电信号传输，经处理识别后提供敌方导弹袭击的预警信号。[第一段]     

环境辐射对红外辐射温差的影响

根据红外辐射理论,结合实际红外测温原理,通过推导红外测温公式,得到了两种物体间的红外辐射温差计算公式,总结了红外辐射温差随环境温度变化的规律,并完成了相关实验.着重对两种发射率不同的物体在同一热力学温度下的红外辐射温差进行了研究,结果发现辐射温差与物体热力学温度和环境温度有重要关系,物体热力学温度与环境温度相差越大,物体间的辐射温差就越大.另外,在一定情况下发射率低的物体比发射率高的物体辐射温度高.研究结果有利于指导操作员更好地使用红外热像仪和更加灵活、准确地判别目标.     

目标与诱饵红外特性及其识别技术研究

主要研究了弹头目标和诱饵的红外特性及其识别问题.首先给出了弹头目标和诱饵识别技术的基本处理流程;然后,在分析空间物体的红外辐射特性的基础上,建立了空间物体的红外成像模型,在分析目标和诱饵的特征及特征差异的基础上,提出了可以用作弹头和诱饵识别的几个主要特征:红外辐射特征(包括温度、材料和灰度变化率)、运动特征和形状特征等;最后在基于各个特征的初判决的基础上,采用D-s证据理论进行决策层的融合得到综合判决,取得了较好的识别结果.     

提高高温红外辐射涂料辐射性能的探索

研究了增黑剂及其保护剂，粘合剂，烧结剂和温度等因素对高温红外辐射涂料辐射性能的影响，确定了一种优质红外辐射涂料配方，其在常温，高温及其短波段均有很好的辐射特性。     

用于探测跨越边界线者的被动红外装置

产生热量的物体如人体,也产生红外辐射。虽然红外辐射的波长比可见光的长,但人们可以通过红外探测装置来探测它。而热释电传感器就是用于探测红外辐射的红外探测装置中的一种．     

红外微辐射元的研制

利用表面微机械加工技术，研制出微桥结构红外微辐射元．该辐射元是电阻阵列动态红外景象产生器的基本组成单元．辐射元可以产生等效黑体辐射温度为300～500K的红外辐射，能够满足中波、长波红外半实物仿真的需求．     

红外目标背景及温度场的计算

研究了一般民政部下红外目标的背景辐射,建立了几种简单开头物体的理论模型,并利用几种简单的模型,复杂形状目标的模型,进而求解复杂开头物体的表面温度场;在文中还计算了某目标表面在两种情况下的温度。     

电热红外建筑供暖技术

1)红外辐射产品的物理概念人们生活在红外线“包围”中 ,人类本身也辐射红外线。严格讲 ,凡是绝对零度 (-2 73℃ )以上的物体都有红外辐射 ,从天上飞的 ,水中游的 ,陆地上跑的以及我们生活周围的所有物体 ,如大地、动植物以及房中的墙壁、地板、家具、衣被等包括传统的暖气片、     

基于环境辐射的现场目标发射率测量方法研究

目标发射率测量是目标红外辐射特性测量的基础。介绍了一种基于环境辐射改变的目标发射率的测量方法。分析及推导了到达探测器上的辐射量,通过改变环境辐射的方法测定目标的反射率,进而得到物体的发射率。在实验室内采用黑体作为主动辐射源改变环境辐射,对三种物质分别进行发射率测量,与直接测量的发射率进行比较,结果最大误差为0.017,达到了实际需要,验证了该测量方法的可行性和准确性。该方法为红外辐射非接触精确测量物体温度提供了必要参量。     

红外涂料的节能评估

讨论了红外辐射涂料的节能机制，分析了涂料对燃料加热炉排烟温度的影响及涂料与炉表温度的关系，并从理论和实践两方面评估了红外涂料的节能作用．     

用于补偿高温影响的红外热成像仪测量方法研究

针对常用的红外热成像仪受周围高温物体热辐射影响而导致测温不准的问题,根据测温原理和红外热辐射理论,设计出了一种基于该类型红外热成像仪的高温补偿测量方法。结果表明,选用发射率为0.5的遮挡材料时,可以完全补偿高温辐射的影响;当发射率等于1时,相当于忽略了高温物体的热辐射,没有起到补偿作用;发射率越大于0.5,测量温度就越高于真实温度;发射率越小于0.5,测量温度就越低于真实温度。     

基于黑体红外偏振特性的定量分析探索

通过基于微面元理论的偏振双向反射分布函数模型,推导分析了物体表面红外辐射偏振传输方程的Stokes表达式,得出物体表面红外线偏振度与表面反射率(发射率)、波长、探测角度以及波长、目标与背景辐射差异等参数的数学关系;针对环境因素对红外偏振度的影响,开展了不同材质以及标准黑体的中、长波红外偏振成像及红外高光谱偏振成像实验,结果表明:黑体表面的红外偏振度与波长不相关,进而提出以标准黑体红外偏振特性作为溯源基准进行红外偏振定量处理的方法.     

舰船红外成像模拟

研究并建立了海面舰船的红外理论模型，较为完善地考虑了周围环境对物体及物体各部分之间的相互作用，包括太阳辐射，海／天背景辐射，海／空气的对流，以及船体各部分的传导和相互辐射；同时考虑了舰船内舱对船壁的辐射和对流作用，采用蒙特卡 方法，引入准随机数解决了复杂几何结构表面非漫反射灰体的辐射计算。