红外成像系统及其应用

红外成像技术是一种通过摄取景物热辐射分布图像,并将其转换为人眼可见图像技术,近年来红外成像技术发展迅速,在军事、工业、农业、医学等各领域显示出越来越重要的应用。本文对红外成像系统的原理、组成及应用进行了分析,总结了其研究现状,并对其发展前景进行了展望。     

高Tc超导红外探测器热成像原理机样的研究

根据高Ｔｃ超导红外探测器成像原理，制成了８元线列超导红外探测热成样机。文中给出了样机对８￣１４ｕｍ红外波和的测试结果，证明高Ｔｃ超导红外探测器在长波红外成像的可行性，获得了探索热成像系统的初步经验。     

采用两维PtSi CCD的红外成像系统

本文描述了PtSi IRCCD的工作原理、性能、应用及与其它IRCCD器件的比较,着重阐述了采用两维PtSi IRCCD的红外热像仪的有关设计问题。     

高T_c超导红外探测器热成像原理样机的研究

根据高Ｔｃ超导红外探测器成像原理，制成了８元线列超导红外探测热成像样机。文中给出样机对８～１４μｍ红外波长的测试结果，证明高Ｔｃ超导红外探测器在长波红外成像的可行性，获得了探索热成像系统的初步经验。     

凝视红外成像制导武器成像系统的指标体系

凝视红外成像技术是凝视红外成像制导武器中的一项新技术,凝视红外成像制导武器的成像系统在性能指标和使用环境方面与一般的热像仪存在差别。文中对凝视红外成像系统的技术特点进行了分析,给出了影响凝视红外成像制导武器成像性能的因素,对主要性能指标进行了分析,提出了凝视红外成像制导武器成像性能的指标体系。在指标体系中提出了环境条件、大气传输模型等约束条件,同时考虑制导武器的实际使用需求,将作用距离指标拓展到指标体系中,为系统设计、测试与评价提供依据。     

基于光机热集成分析法的红外成像系统热设计

由于红外成像光学的特殊性,温度是影响其成像质量的主要因素之一。针对一款红外成像系统,应用光机热集成分析法,就其在夏季室外工作环境下的成像质量展开综合分析,发现光机元件温度的梯度分布对系统引入无法校正的像差,降低系统成像质量。建立在仿真分析的基础上,本文有针对性地设计一种分布式散热系统,在降低系统整体温度的同时,使得光机元件的温度分布均匀化,提高其成像质量。     

红外成像系统仿真

基于红外设备外场试验可以获得很多系统参量,提出红外成像系统效应仿真应基于设备外场试验参量进行.分析了红外成像系统的像差效应、离焦效应、空间积分效应和噪声分布,分别就红外成像系统的光学系统效应和探测器效应进行了仿真.结合红外系统试验参量给出了红外成像系统效应仿真结果.     

BST铁电薄膜非制冷红外探测器热成像应用

报道了基于Bao.8Sr0.2TiO3薄膜的红外探测器列阵原型器件,并通过将探测器器件与光学机械扫描器、红外图象采集卡、信号处理电路、热像仪系统软件和热像记录装置等组合形成整机系统,采用单元扫描方式,获得了目标物体的热图像.制作器件的Bao.8Sr0.2 TiO3薄膜是使用浓度为0.05 M的前躯体溶液、采用溶胶-凝胶法制备的.对Bao.8Sr0.2 TiO3薄膜材料的测试结果表明,在5～30℃的温度范围内,a0.8 Sr0.2TiO3薄膜的热释电系数大于20 nC/cm2K,在16℃处达到最大值41. 3 nC/cm2K.在23℃的环境温度下,使用1000 K的标准黑体和35 Hz的调制频率,测得探测器列阵探测单元的探测率D*为2.3×108cmHz1/2W-1,已经能够满足红外热像仪应用的要求.     

非致冷红外焦平面热成像技术的进展

近年来，非致冷红外在像技术的研究和开发一直是热成像领域最令人关注的焦点之一，其在军事及民用领域的应用受到国内外的高度重视。本文综述了非致冷红外焦平面热成像技术的4种技术途径应用，并简要地论述了我国非致冷红外焦平面热成像技术的现状和发展途径。     

材料表面裂纹的红外热像显微检测

材料表面裂纹是导致构件破损、影响物理特性的原因之一.本文采用红外热像显微镜研究了材料表面裂纹检测的问题.首先在铝薄板上设计不同方向、不同长度的表面裂纹.由于裂纹处与正常区域之间的辐射能力的差异,造成表面温度场的不均匀性.红外显微镜捕捉到物体表面辐射,探测出不同方向的表面裂纹,引入标尺实现了裂纹长度的定量检测并做了误差分析.再研究了碳纤维层压板冲击损伤的表面裂纹,通过图像拼接完整显示了冲击损伤裂纹的形貌和走势,运用扫查法提取裂纹.研究结果表明红外显微镜具有探测材料表面自发辐射的能力,可用于不同材质表面裂纹的探测.     

慢扫描红外热像仪的应用

本文结合HR-2型红外热像仪的一些应用实例,介绍了慢扫描热像仪的一些典型应用范围,总结了热像仪测量较其它测量方法的特点和优越之处。     

非球面金属反射镜在红外热成像系统中的应用研究

介绍了非球面金属反射镜在空间和军用光学红外热成像系统中的应用,系统的工作波段为3.7μm～4.8μm,环境温度变化范围-30℃～+45℃.阐述了金属反射镜的设计,包括反射镜材料的选择,反射镜结构的选择,分析了影响金属反射镜面型精度的因素.同时给出了金属反射镜有限元分析模型.系统经外场实际测试的结果表明,使用了金属反射镜的红外热成像系统达到了光学系统的设计指标.     

电子器件分析用新型显微红外热像仪

为了给半导体器件、印刷电路板和功率器件等电子器件提供细微热分析的手段,完成电子电路的故障检测、失效分析和可靠性检测等,基于非制冷焦平面探测器设计了一种新型的显微红外热像仪。介绍了系统的工作原理、系统构成、工作过程。研究了显微红外热像仪噪声等效温差（NETD）和噪声等效辐射率差（NEED）模型,为系统的设计提供了理论指导。提出了一种自适应的非均匀校正算法,并基于Visual C＋＋完成了整个系统的软件设计。实际图像采集和处理结果表明了本系统设计的合理性,该系统将加速我国在电子制造和应用领域的发展。随着产品化,本系统将会用到其他需要显微热分析的场合,具有广泛的应用前景。     

红外热像在线测温系统的设计与实现

结合目前最新的红外热像技术,设计一种新型输电线路在线测温系统.阐述红外热像技术在输电线路温度监测中的应用模型.重点论述该系统的工作原理、系统结构、功能、工作流程以及各部分组成,主要包括硬件和软件方面设计的框架结构.该系统采用JPEG压缩编码技术对红外热像图进行处理,并结合GPRS无线网络进行实时数据传输,实现了对输电线路温度的监测.经过输电线路现场运行与测试,各项技术指标已达到设计要求.     

红外热像仪成像评估系统设计

红外热像仪在军民应用领域发展迅速。如何客观地评价红外热像仪成像效果,为红外热像仪成像性能提供定量的数学描述,同时也为研究红外成像系统的图像清晰度、目标探测距离和目标跟踪性能提供支撑依据,成为必须要解决的问题。本文提出的红外热像仪成像评估(质量评价)系统具有红外图像数据采集与处理功能,配合红外成像评估的靶标系统（由黑体、辐射靶标控制台、准直光学系统、数显精密转台组成）进行红外图像数据测试评估。设计了图像评估的主要性能指标,并提出了数学模型及其实现的步骤,其中包括图像不均匀性(Non-uniformity,NU)、信号传递函数(Signal Transfer Function, SiTF)、噪声等效温差（Noise Equivalent Temperature Difference, NETD）、角线性度（Angular Linearity, AL）、目标成像定位角误差（Target Imaging Positioning Angle Error, TIPAE）等主要评价技术指标。测试结果表明,该系统的性能非常优越,成为红外热像仪研制过程中必备的调试、测试设备。     

红外焦平面热成像仪参数测试系统

本文分析了热像仪参数测试仪的基本结构,介绍了热像仪参数测试仪的发展现况及主要公司的产品,并重点对热像仪主要参数的测量方法进行了调研,最后提出了一套热像仪参数测试仪的设计方案。     

红外热像仪在超声红外热像技术中的应用

介绍了在材料中激发短脉冲超声波检测材料缺陷的新方法——超声红外热像技术。对HWRX-3型红外热像仪系统进行扩展改进，为其研制了与计算机联接的数据采集卡、硬件驱动程序、用户软件。发展了该系统在超声红外热像技术中的应用，并针对超声红外热像技术，提出了微弱变化的红外热像图的处理方法。     

近红外成像技术在工业电视系统中的应用

主要介绍红外成像技术的发展现状，重点研究了该项技术在工业电视领域中的应用，解决了冶金行业中普通高温工业电视难以对退火炉、回火炉等各类低温炉窑进行直观观察的难题，大大扩展了工业电视的应用领域，实现了对此类炉窑内部工件的实时监控，极大地提高了管理效率和自动化水平。     

近红外成像技术在工业电视系统中的应用

主要介绍红外成像技术的发展现状,重点研究了该项技术在工业电视领域中的应用,解决了冶金行业中普通高温工业电视难以对退火炉、回火炉等各类低温炉窑进行直观观察的难题,大大扩展了工业电视的应用领域,实现了对此类炉窑内部工件的实时监控,极大地提高了管理效率和自动化水平。