第一篇：傅立葉變換紅外光譜儀學習總結(jié)

傅立葉變換紅外光譜儀學習總結(jié)

1.機前準備

開機前檢查實驗室電源、溫度和濕度等環(huán)境條件，當電壓穩(wěn)定，室溫為21±5℃左右，濕度≤65％才能開機。2.開機

2.1開機時，首先打開儀器電源，穩(wěn)定半小時，使得儀器能量達到最佳狀態(tài)。開啟電腦，并打開儀器操作平臺spectrum軟件，彈出登錄端口，用戶名輸入：user 密碼輸入perkinelmer 在設置管理菜單欄中可以設置儀器是否設置開機密碼。若不設置開機密碼，下次進入時必須以管理員的身份進入才能打開此頁面。2.2 檢查儀器穩(wěn)定性 在主菜單欄中單擊測量,選擇濕度屏蔽（查看濕度是否正常，如果不正常需要更換干燥劑）3.制樣

根據(jù)樣品特性以及狀態(tài)，制定相應的制樣方法并制樣。4.監(jiān)測

在測量的菜單欄下選擇監(jiān)測，觀察能量值是否正常。紅外光譜儀共有兩種掃描方式：ATR（衰減全反射）能量值一般為159左右；滑動夾具（透射附件）能量值一般為1299左右。

能量值會隨使用時間增長而逐漸變小，若短時間內(nèi)發(fā)生明顯降低，可能是儀器濕度過高。4.掃描背景（ATR）1)進入設置儀器菜單欄，選擇設置儀器基本功能，設置分辨率、橫坐標單位、掃描積累量（掃描次數(shù)）；固體，液體的分辨率設為

4、氣體的分辨率設為0.5。掃描次數(shù)越多，信噪比越小。2)進入設置儀器高級功能，勾選CO2/H20,作用是扣除空氣中CO2和空氣中的H20 3)進入儀器的數(shù)據(jù)收集，將圖譜的保存位置保存到自己的文件夾 4)然后將ATR表面擦拭干凈，勾選預覽點擊基底開始掃描背景圖。5.掃描樣品

根據(jù)自己樣品特性以及狀態(tài)選擇對應的壓頭，將樣品放入樣品池內(nèi)，保持設置儀器的基本功能欄里的參數(shù)和測背景時的參數(shù)一致，將樣品的ID改為自己的樣品名，開始掃描。轉(zhuǎn)動能量加壓器，調(diào)節(jié)能量值，觀察光譜圖的變化，能量值為30左右為宜。待掃描結(jié)束后再次點擊掃描，如果中間中止掃描了需要去選預覽再次掃描。6.圖譜處理

圖譜處理的命令都在處理菜單欄下，如數(shù)據(jù)調(diào)整（調(diào)整平滑因子可以將雜質(zhì)小峰進行平滑）、差異（可以將兩個不同光譜中的峰相減）、算術（可以將兩個不同的光加減乘除）、比較（可以把已知圖譜與單光譜比較、也能與光譜圖匯總文件進行比較）、導數(shù)（可以將光譜進行一階導、二階導、三階導以直觀顯示光譜圖）、搜索（可以把已知光譜與光譜庫中的信息比較檢測相似度）

對圖譜觀察的命令在視圖菜單欄下：可以對圖譜峰放大或縮小，視圖樣品表在數(shù)據(jù)瀏覽器下，可以新建或者刪除樣品表 標記峰：在設置菜單欄下的峰值檢測可以設置標記峰的信息和透光率，閾值越小，標記的峰越多。

手動保存圖：在圖譜名稱上單擊右鍵，數(shù)據(jù)保存有兩種方式，一種是保存二元圖，另一種是保存ASC（word、excel能打開）根據(jù)需要，打印或者保存紅外光譜圖。并可以根據(jù)自己需要對圖譜進行比較，方法是打開圖譜，處理，比較，添加自己需要的圖譜。7.實驗完成后，將自己實驗及儀器運行情況記錄到登記本上。

第二篇：傅里葉變換紅外光譜儀樣品測試申請登記表new

嶺南師范學院新材料研究院 傅里葉變換紅外光譜儀樣品測試申請登記表 送樣日期： 年 月 日 送樣單位 送樣人 名稱 地址 聯(lián)系電話 研究課題名稱 電子郵件 □國家及省部基金課題 課題類型 □校內(nèi)基金課題 □研究生課題 □本科畢業(yè)論文（人）□其它 樣品編號 課題負責人或指 導老師簽名 電話 樣品數(shù)量 樣品狀態(tài) □粉末 □薄膜 □液體（pH=）樣品分子結(jié)構(gòu)式 □毒性 □放射性 □腐蝕性 □含水 □含油脂 □受熱揮發(fā) □致病微生物 其它說明： 樣品物性描述 是否回收 □回收 □代保管7天 □不必回收 新材料研究院意見 設備管理老師意見 測試要求 編號 1 2 3 4 制樣方法 衰減全反射附件選擇 光譜范圍 采樣次數(shù) 測試條件 □KBr壓片法 □液膜法 □ZnSe晶體 □Ge晶體 cm-1 次 請?zhí)顠呙璨〝?shù)范圍 備注 其它特殊說明： 為了檢測工作的順利進行和報告的及時、準確，請用戶詳細填寫以上各欄 注意：

1.樣品可以是粉末、薄膜或者液體，樣品必須充分干燥，否則會影響測試結(jié)果。2.如果樣品有毒性或腐蝕性，請事先聲明。

3.測試完成時間：一般為1周內(nèi)；對于疑難樣品，與用戶協(xié)商后分析；遇儀器發(fā)生故障，時間推后。4.如果沒有認真閱讀以上條款，并且沒有預先處理好樣品，引起儀器故障，需要承擔相應責任。

收樣人： 收樣時間： 測樣人： 測試時間：

注：此表一式兩份，一份交新材料研究院辦公室存檔，一份交設備管理員。

第三篇：近紅外光譜儀技術優(yōu)缺點和應用范圍

近紅外光譜儀技術優(yōu)缺點和應用范圍 2011-11-16 19:57:33

近紅外光譜儀技術優(yōu)缺點和應用范圍

由于近紅外光譜在光纖中良好的傳輸性，近年來也被很多發(fā)達國家廣泛應用在產(chǎn)業(yè)在線分析中。近紅外定量分析因其快速、正確已被列人世界谷物化學科技標準協(xié)會和美國谷物化學協(xié)會標準，成為世界食品分析標準的檢測方法之一。

近紅外光譜技術(Near infrared spectroscopy，NIR)在2O世紀5O年代中后期首先被應用于農(nóng)副產(chǎn)品的分析中，但由于技術上的 困難，發(fā)展遲緩。直到上世紀8O年代中期隨著計算機技術的發(fā)展和化學計量學研究的深進，加上近紅外光譜儀器制造技術的日益完善，才使近紅外光譜分析丈量信 號達到數(shù)字化等又促進其發(fā)展。另外由于近紅外光譜吸收弱，可對樣品進行簡單的預處理后直接進行漫反射分析，避免了預處理時損傷樣品，實現(xiàn)無損檢測；同時因 不需要化學試劑使分析操縱達到綠色化，從而成為9O年代最引人注目的光譜。

近紅外光譜技術優(yōu)缺點分析：

1.優(yōu)點

簡單方便有不同的測樣器件可直接測定液體、固體、半固體和膠狀體等樣品，檢測本錢低。

不損傷樣品可稱為無損檢測。

分析速度快一般樣品可在lmin內(nèi)完成。

分辨率高可同時對樣品多個組分進行定性和定量分析。

綠色分析技術從樣品預處理到分析測試等環(huán)節(jié)對環(huán)境無污染。

適用于近紅外分析的光導纖維易得到，故易實現(xiàn)在線分析及監(jiān)測，極適合于生產(chǎn)過程和惡劣環(huán)境下的樣品分析。

對測試職員要求不高，易培訓推廣。缺點

不適合痕量分析(含量由于測定的是倍頻和合頻吸收故靈敏度較低。

是一種間接方法需建立相關的模型庫(練習集)。

應用范圍：

1.利用NIR可快速測定酒精飲料(包括啤酒、果酒、黃酒)中乙醇的含量及水溶液中的乙醇、果糖和葡萄糖的含量，樣品不用進行預處理，可獲得滿足結(jié)果，比傳統(tǒng) 的比重法、重鉻酸鹽氧化法、分光光度法、氣相色譜法及國外學者提出的紫外檢測高效液相色譜法、酶法、核磁共振法、活動注射分析法更快速、正確、簡便、廉 價。

2.目前利用NIR結(jié)合漫反射技術可快速、正確測定小麥、大麥等農(nóng)產(chǎn)品的含水率、蛋白質(zhì)等重要的指標及面粉中含水率、蛋白質(zhì)、灰分、顆粒度，從而在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)在線監(jiān)控，也可利用近紅外線光譜在建立有一定的練習集基礎上，對大米進行質(zhì)量評估。中國農(nóng)業(yè)大學也已建立了部 分農(nóng)產(chǎn)品(包括小麥和大麥、玉米、葛根，杜仲等)近紅外定量分析數(shù)學模型，并研制和開發(fā)出近紅外玉米品質(zhì)分析儀，用于分析樣品中的水分、蛋白質(zhì)和淀粉的化學值。

3..利用NIR可非破壞性地測定完整蘋果中的總糖、蔗糖、葡萄糖和果糖以及果汁中的糖和酸的含量，成分分析效率較高”，為判定蘋果的品質(zhì)提供了新方法。在蘋 果汁、葡萄汁、梨汁等加工過程中，用NIR可連續(xù)丈量可溶性固形物、總固形物和總水分的變化，進而監(jiān)控加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

4.利用NIR可測定濃度在93％～97．4％的維生素E，達到了較好的效果，比傳統(tǒng)分光光度法、熒光光譜法、氣相色譜法和高效液相色譜法更省時，本錢大大降低。

5.NIR在液體牛奶質(zhì)量檢測中的應用研究崛起于80年代，后逐漸發(fā)展成熟，國外已有很多的相關研究報道，國內(nèi)職員研究利用該技術進行快速測定牛奶中的脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖等多種主要成分，也已取得了滿足的結(jié)果。

第四篇：傅立葉變換在圖像處理中的作用

傅立葉變換在圖像處理中的作用

09機一 宋梓軒

摘要：本文首先簡述了傅立葉變換的原理及應用領域，介紹了傅立葉變換在數(shù)字圖象處理中的重要地位和應用,分析了其變換的數(shù)學原理和方法，特別著重的是二維傅立葉變換和FFT(快速傅立葉變換)的原理，然后介紹了Matlab軟件，分析了Matlab的好處，及其在數(shù)字圖像處理和傅立葉變換計算上的使用，編出程序?qū)崿F(xiàn)了其變換功能，給出了應用于圖象壓縮和圖像去噪的實例。

關鍵詞： 圖象處理 傅立葉變換

Matlab

正文

傅里葉變換是將時域信號分解為不同頻率的正弦信號或余弦函數(shù)疊加之和。傅立葉變換是數(shù)字圖像處理技術的基礎，其通過在時空域和頻率域來回切換圖像，對圖像的信息特征進行提取和分析，簡化了計算工作量，被喻為描述圖像信息的第二種語言，廣泛應用于圖像變換，圖像編碼與壓縮，圖像分割，圖像重建等。因此，對涉及數(shù)字圖像處理的工作者，深入研究和掌握傅立葉變換及其擴展形式的特性，是很有價值得。把傅立葉變換的理論通其物理解釋相結(jié)合，將有助于解決大多數(shù)圖像處理問題。傅里葉變換可分為連續(xù)傅里葉變換、離散傅里葉變換、快速傅里葉變換。3.1.1 連續(xù)傅里葉變換

函數(shù)f(x)的傅里葉變換存在的條件是滿足狄里赫萊條件，即： 1）具有有限個間斷點； 2）具有有限個極值點； 3）絕對可積。

（1）一維連續(xù)傅里葉變換及反變換：

單變量連續(xù)函數(shù)f(x)的傅里葉變換F(u)定義為：

F(u)??2???f(x)e?j2?uxdx

其中j??1，x稱為時域變量，u為頻率變量。

當給定F(u)，通過傅里葉反變換可以得到f(x)f(x)??F(u)ej2?uxdu

???（2）二維連續(xù)傅里葉變換及反變換：

二維連續(xù)函數(shù)f(x,y)的傅里葉變換F(u,v)定義為：

F(u,v)??????????f(x,y)e?j2?(ux?vy)dxdy

x,y為時域變量，u,v為頻域變量。

當給定F(u,v)，通過傅里葉反變換可以得到f(x,y)：

f(x,y)????????F(u,v)ej2?(ux?vy)dudv

3.1.2 離散傅里葉變換

連續(xù)函數(shù)的傅里葉變換是連續(xù)波形分析的有力工具，但要把傅里葉變換應用到數(shù)字圖像處理中，就必須要處理離散數(shù)據(jù)，而離散傅里葉變換（Discrete Fourier Transform，DFT）的提出使得這種數(shù)學方法能夠和計算機技術聯(lián)系起來。

（1）一維離散傅里葉變換及反變換：

單變量離散函數(shù)f(x)（x=0，1，2，…，M-1）的傅里葉變換F(u)定義為：

1F(u)?MM?1x?0?f(x)e?j2?ux/M

u=0，1，2，…，M-1 當給定F(u)，通過傅里葉反變換可以得到f(x)1f(x)?MM?1u?0?F(u)ej2?ux/M

x=0，1，2，…，M-1 由歐拉公式

ej??co?s?jsin?

有：

1F(u)?M?M1

?MM?1x?0?f(x)ej(?2?ux)/M

M?1x?0s2(?ux)/M?jsin?(2?ux)/M)?f(x)(co?M?1x?0?f(x)(co2s?ux/M?jsin2?ux/M)

（2）二維離散傅里葉變換及反變換：

圖像尺寸為M?N的函數(shù)f(x,y)的DFT為：

1F(u,v)?MNM?1N?1x?0y?0??f(x,y)e?j2?(ux/M?vy/N)

其中u=0，1，2，…，M-1，v=0，1，2，…，N-1；u和v是頻率變量，x和y是空間或圖像變量。

當給定F(u,v)，通過傅里葉反變換可以得到f(x,y)：

f(x,y)???F(u,v)ej2?(ux/M?vy/N)

u?0v?0M?1N?1其中x=0，1，2，…，M-1，y=0，1，2，…，N-1；u和v是頻率變量，x和y是空間或圖像變量。

3.1.3 快速傅里葉變換

快速傅里葉變換(FFT)是計算離散傅里葉變換(DFT)的快速算法。離散傅里葉變換運算量巨大，計算時間長，即運算時間很長。而快速傅里葉變換的提出將傅里葉變換的復雜度由降到了，很大程度上減少了計算量。

1F(u)?2M2M?1x?0?f(x)Wux2M 11

?{2M1令Fe(u)?M則F(u)?M?1x?0?f(2x)Wu(2x)2M1?MM?1x?0?f(2x?1)WM?1x?0u(2x?1)2M}

M?1x?0?f(2x)WuxM1，F(xiàn)o(u)?M?f(2x?1)WuxM，u=0，1，2，…，M-1 11Fe(u)?Fo(u)W2uM，F(xiàn)(u?M)?Fe(u)?Fo(u)W2uM 22????3.2 傅立葉變換在圖像處理中的重要作用：

1.圖像增強與圖像去噪

絕大部分噪音都是圖像的高頻分量，通過低通濾波器來濾除高頻——噪聲；邊緣也是圖像的高頻分量，可以通過添加高頻分量來增強原始圖像的邊緣； 2.圖像分割之邊緣檢測 提取圖像高頻分量 3.圖像特征提取：

形狀特征：傅里葉描述子

紋理特征：直接通過傅里葉系數(shù)來計算紋理特征

其他特征：將提取的特征值進行傅里葉變換來使特征具有平移、伸縮、旋轉(zhuǎn)不變性 4.圖像壓縮

可以直接通過傅里葉系數(shù)來壓縮數(shù)據(jù)；常用的離散余弦變換是傅立葉變換的實變換； 3.3 Matlab軟件

Matlab是一種科學計算軟件，專門以矩陣的形式處理數(shù)據(jù)。MATLAB 將高性能的數(shù)值計算和可視化集成在一起，構(gòu)成了一個方便的、界面友好的用戶環(huán)境，并提供了大量的內(nèi)置函數(shù)。從而被廣泛地應用于科學計算、控制系統(tǒng)、信息處理、神經(jīng)網(wǎng)絡、圖像處理、小波分析等領域的分析、仿真和設計工作，而且利用 MATLAB 產(chǎn)品的開放式結(jié)構(gòu)，可以非常容易地對 MATLAB 的功能進行擴充，從而在不斷深化對問題認識的同時，不斷完善 MATLAB 產(chǎn)品以提高產(chǎn)品自身的競爭能力。MATLAB中的數(shù)字圖像是以矩陣形式表示的，這意味著MATLAB強大的矩陣運算能力用于圖像處理非常有利，矩陣運算的語法對MATLAB中的數(shù)字圖像同樣適用。MATLAB圖像處理工具箱支持四種圖像類型，分別為真彩色圖像、索引色圖像、灰度圖像、二值圖像，由于有的函數(shù)對圖像類型有限制，這四種類型可以用工具箱的類型轉(zhuǎn)換函數(shù)相互轉(zhuǎn)換。MATLAB可操作的圖像文件包括BMP、HDF、JPEG、PCX、TIFF、XWD等格式。3.4 基于Matlab的圖像傅里葉變換實例分析 實例1：圖像壓縮

對一副灰度圖像而言，先對行進行DCT變換，然后對列進行DCT變換，其變換結(jié)果的能量將主要集中在左上角的位置，即低頻部分。%DCT %圖像壓縮

X=imread('rice.tif');%讀取8bit的灰度圖像 figure(1);imshow(X);%DCT變換

X2=imresize(X,0.0625);%縮小 Y=dct(X2);%結(jié)果輸出 figure(2);mesh(Y);colormap(jet);colorbar;實例2：圖像去噪 %圖像抑噪

X=imread('rice.tif');[m,n]=size(X);%讀取圖像尺寸 Xnoised=imnoise(X,'speckle',0.01);figure(1);%輸出加噪圖像 imshow(Xnoised);Y=dct2(Xnoised);I=zeros(m,n);I(1:m/3,1:n/3)=1;%高頻屏蔽 Ydct=Y.*I;Y=uint8(idct2(Ydct));figure(2);imshow(Y);總結(jié)

數(shù)字圖像處理技術是近年來蓬勃發(fā)展的一門新興學科，在數(shù)字攝影測量，遙感圖像處理，地理信息系統(tǒng)中得到應用廣泛。傅立葉變換是線性系統(tǒng)分析的一個有力工具，它使我們能夠定量地分析諸如數(shù)字化系統(tǒng)，采樣點，電子放大器，卷積濾波器，噪聲，顯示點等地作用（效應）。傅立葉變換（FT）是數(shù)字圖像處理技術的基礎，其通過在時空域和頻率域來回切換圖像，對圖像的信息特征進行提取和分析，簡化了計算工作量，被喻為描述圖像信息的第二種語言，廣泛應用于圖像變換，圖像編碼與壓縮，圖像分割，圖像重建等。MATLAB語言簡潔，可讀性強，工具箱涉及的專業(yè)領域廣泛且功能強大。因此，基于Matlab的圖像傅里葉變換具有很強的實用性。

參考文獻：

【1】 呂乃光編著，傅立葉光學，機械工業(yè)出版社

【2】 陳楊 陳榮娟，郭穎揮等編著，MATLAB6.x 圖形編程與圖像處理，西安電子科技大學出版社

【3】 Kenneth R castlman , Digital Image Processing, PRENTtCE HALL 【4】 王曉丹,吳崇明編著.基于MATLAB的系統(tǒng)分析與設計?5, 圖像處理,西安電子科技大學出版社

【5】 William K Pratt , Digital Image Processing 【6】 阮秋琦編著，數(shù)字圖像處理學，電子工業(yè)出版社

第五篇：紅外熱像儀學習總結(jié)講解

紅外熱像儀的學習總結(jié)

制冷及低溫工程

經(jīng)歷了幾周對本課程的學習，發(fā)現(xiàn)自學到了很多東西，現(xiàn)將本課程最基本的知識整理如下：

1.紅外線的發(fā)現(xiàn)與分布

1672年人們發(fā)現(xiàn)太陽光(白光)是由各種顏色的光復合而成，同時，牛頓作出了單色光在性質(zhì)上比白色光更簡單的著名結(jié)論。使用分光棱鏡就把太陽光(白光)分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等各色單色光。1800年，英國物理學家F.W.赫胥爾從熱的觀點來研究各種色光時發(fā)現(xiàn)了紅外線。他在研究各種色光的熱量時，有意地把暗室的唯一的窗戶用暗板堵住，并在板上開了一個矩型孔，孔內(nèi)裝了一個分光棱鏡。當太陽光通過棱鏡時，便被分解為彩色光帶，并用溫度計去測量光帶中不同顏色所含的熱量。為了與環(huán)境溫度進行比較，赫胥爾用在彩色光帶附近放幾支作為比較用的溫度計來測定周圍環(huán)境溫度。試驗中，他偶然發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：放在光帶紅光外的一支溫度計，比室內(nèi)其它溫度的批示數(shù)值高。經(jīng)過反復試驗表明這個所謂熱量最多的高溫區(qū)，總是位于光帶最邊緣處紅光的外面。于是他宣布太陽發(fā)出的輻射中除可見光線外，還有一種人眼看不見的熱線，這種看不見熱線位于紅色外側(cè)，叫做紅外線。紅外線是一種電磁波，具有與無線電波及可見光一樣的本質(zhì)，紅外線的發(fā)展是人類對自然認識的一次飛躍，對研究、利用和發(fā)展紅外技術領域開辟了一條全新的廣闊道路。

紅外線的波長在0.76--100μm之間，按波長的范圍可分為近紅外、中紅外、遠紅外、極遠紅外四類，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無線電波與可見光之間的區(qū)域。

紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會產(chǎn)生自身的分子和原子無規(guī)則的運動，并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運動愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。溫度在絕對零度以上的物體，都會因自身的分子運動而輻射出紅外線。通過紅外探測器將物體輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號，成像裝置的輸出的就可以完全一 一對應地模擬掃描物體表面溫度的空間分布，經(jīng)電子系統(tǒng)處理后傳至顯示屏上，得到與物體表面熱分布相應的熱像圖。運用這一方法，便能實現(xiàn)對目標進行遠距離熱狀態(tài)圖像成像和測溫并進行分析判斷。熱像儀為非接觸式測量，這是它的優(yōu)點。如果為接觸式測量，一個大的缺點就是破壞了原來的溫度場。

2.紅外熱像儀的原理

紅外熱像儀由紅外探測器、光學成像物鏡和處理電路組成。早期的熱像儀由于焦平面技術的限制，一般是線陣或×

4、×6陣列的，需要光機掃描系統(tǒng)，目前基本為凝視型焦平面所代替，省略了光機掃描系統(tǒng)。利用物鏡將目標的紅外輻射能量分布圖形成像到紅外焦平面上，由焦平面將紅外能量轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換為標準視頻信號通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱像圖。

這種熱像圖與物體表面的分布場相對應實；際上是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖由于信號非常弱，與可見光相比缺少層次和立體感，因此，在實際動作過程中為更有效地判斷被測目標的紅外熱場，常采用一些輔助措施來增加儀器的實用功能，如圖像亮度、對比度的控制，實際校正，偽色彩，描繪等高線和直方進行運算、打印等。

3.紅外熱像儀的主要參數(shù)

(1)工作波段：工作波段是指紅外熱像儀中所選擇的紅外探測器的響應波長區(qū)域，一般是3~5μm（短波，醫(yī)療）或8~14μm（長波，工業(yè)）。如美國FLIR的非制冷產(chǎn)品和制冷型QWIP系列都工作在長波8~12μm，制冷型產(chǎn)品MCT系列工作在中波3~5μm。

(2)探測器類型：探測器類型是指使用的一種紅外器件。如采用單元或多元(×

2、×4等)、面陣等。可分為非制冷和制冷型2大類型。非制冷主要有熱釋電、多晶硅（α-Si，以法國sfradir為代表）、氧化釩（VOx，以美國FLIR為代表）等材料，目前，熱釋電熱像儀基本被淘汰；制冷型主要有碲鎘汞(PbCdTe，簡稱MCT)、量子阱（QWIP）、銻化銦（InSb，該產(chǎn)品對中國禁運）等。

(3)視頻制式：我國標準電視制式，PAL制式，美國標準電視制式是NTSC制式。目前先進的熱像儀同時還提供數(shù)字視頻，有8位、10位及14位的。

(4)顯示方式：指屏幕顯示是黑白顯示還是偽彩顯示。

(5)溫度測定范圍：指測定溫度的最低限與最高限的溫度值的范圍。

(6)最大工作時間：紅外熱像儀允許連續(xù)的工作時間。

4.紅外熱像儀的分類

紅外熱像儀一般分光機掃描成像系統(tǒng)和凝視型成像系統(tǒng).。光機掃描成像系統(tǒng)采用單元或多元(元數(shù)有 8、10、16、23、48、55、60、120、180甚至更多)光電導或光伏紅外探測器，用單元探測器時速度慢，主要是幀幅響應的時間不夠快，多元陣列探測器可做成高速實時熱像儀。

非掃描成像的熱像儀，如今幾年推出的陣列式凝視成像的焦平面熱像儀，在性能上大大優(yōu)于光機掃描式熱像儀，已基本取代光機掃描式熱像儀。其關鍵技術是探測器由單片集成電路組成被測目標的整個視野都聚集在上面，并且圖象更加清晰，使用更加方便，儀器非常小巧輕便，同時具有自動調(diào)焦圖像凍結(jié)、連續(xù)放大，點溫、線溫、等溫和語音注釋圖像等功能。

目前，熱像儀主要是高端的制冷型熱像儀（碲鎘汞MCT、量子阱QWIP）、低端的非制冷熱像儀（氧化釩、多晶硅熱像儀）。

美國的Honeywell公司在九十年代初研發(fā)成功非制冷型氧化釩熱像儀，目前其專利授權(quán)FLIR-INDIGO、BAE、L-3/IR、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等幾家公司生產(chǎn)。法國的CEA/LETI/LIR實驗室在九十年代末研發(fā)成功非制冷型多晶硅熱像儀，目前主要由法國的SOFRADIR和ULIS公司生產(chǎn)，也是中國市場的供應商。在非制冷熱像儀領域，也主要是美國FLIR的氧化釩技術和法國SOFRADIR的多晶硅技術的競爭。

5、紅外熱像儀的應用

熱像儀作為一種紅外成像儀器，不但在軍事應用中占有很重要的地位在民用方面也具有很強的生命力。熱像儀在軍事和民用方面都有廣泛的應用。隨著熱成像技術的成熟，各種低成本適于民用的熱像儀的問世，它在國民經(jīng)濟各部門發(fā)揮著越來越大的作用。

在工業(yè)生產(chǎn)中，許多設備常處于高溫、高壓和高速運行狀態(tài)，應用紅外熱像儀對這些設備進行檢測和監(jiān)控，既能保證設備的安全運轉(zhuǎn)，又能發(fā)現(xiàn)異常情況以便及時排除隱患。同時，利用熱像儀還可進行工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制和管理。例如，在鋼鐵工業(yè)中的高爐和轉(zhuǎn)爐所用耐火材料的燒蝕磨損情況，可用熱像儀進行觀測及時采取措施檢修防止事故發(fā)生。又如，在石化工業(yè)中，熱像儀可監(jiān)視生產(chǎn)設備和管道的運行情況，隨時提供有關沉淀形成、流動阻塞、漏熱溫度隔熱材料變質(zhì)等數(shù)據(jù)。再如，在電力工業(yè)中，發(fā)電機組、高壓輸電和配電線路等可用熱像儀沿線掃查，找出故障隱患，及時排除以利于杜絕事故的發(fā)生。在電子工業(yè)中，也可用熱像儀檢查半導體器件、集成電路和印刷電路板等的質(zhì)量情況，發(fā)現(xiàn)其他方法難以找到的故障。

此外，紅外熱像儀在醫(yī)療、治安、消防、考古、交通、農(nóng)業(yè)和地質(zhì)等許多領域均有重要的應用。如建筑物漏熱查尋、森林探火、火源尋找、海上救護、礦石斷裂判別、導彈發(fā)動機檢查，公安偵查以及各種材料及制品質(zhì)無損檢查等。

6．紅外熱成像系統(tǒng)的主要技術指標

1).f/數(shù)

f/數(shù)是光學系統(tǒng)相對孔徑的倒數(shù)。設光學系統(tǒng)的相對孔徑為A=D/f(D為通光孔徑,f為焦距)，1/A=f/D，則數(shù)f/D 是表示系統(tǒng)的焦距f為通光孔徑的多少倍。例如，f/3 表示光學系統(tǒng)的焦距為通光孔徑的三倍。f/數(shù)代表的是紅外系統(tǒng)接收紅外熱能量的能力。f/數(shù)越低，接收熱能量越高，但鏡頭口徑就越大。

2).視場

視場是光學系統(tǒng)視場角的簡稱。它表示能夠在光學系統(tǒng)像平面視場光闌內(nèi)成像的空間范圍，當目標位于以光軸為軸線，頂角為視場角的圓錐內(nèi)的(任一點在一定距離內(nèi))時候被光學系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，即成像于光學系統(tǒng)像平面的視場光闌內(nèi)。即使物體能在熱像儀中成像的空間的最大張角叫做視場。

3).光譜響應

紅外探測器對各個波長的入射輻射的響應稱為光譜響應。一般的光電探測器均為選擇性的探測器。

4).空間分辨率

應用熱像儀觀測時，熱像儀對目標空間形狀的分辨能力。本行業(yè)中通常以mrad(毫弧度)的大小來表示。mrad的值越小，表明其分辨率越高。弧度值乘以半徑約等于弦長，即目標的直徑。如 1.3 mrad的分辨率意味著可以在100m的距離上分辨出 1.3×10-3 ×100=0.13m=13厘米的物體。

5).溫度分辨率

溫度分辨率 ：可以簡單定義為儀器或使觀察者能從背景中精確的分辨出目標輻射的最小溫差△T。一般的△T<0.1℃。一般的溫度分辨率為環(huán)境為30℃時探測器的最小可變溫差，而不是整機的分辨率。

6).最小可分辨溫差

分辨靈敏度和系統(tǒng)空間分辨率的參數(shù)，而且是以與觀察者本身有關的主觀評價參數(shù)，它的定義為：在使用標準的周期性測試卡(即高寬比為 7：1的4帶條圖情況下)，觀察人員可以分辨的最小目標、背景溫差。上述觀察過程中，觀察時間、系統(tǒng)增益、信號電平值等可以不受限制的調(diào)整在最佳狀態(tài)。

7).探測識別和辨認距離

探測、識別和辨認距離；這些是使用者很關心的性能指標。為每個使用者自身素質(zhì)和儀器給出的圖像質(zhì)量的差異以及嚴格定義的困難(探測性能是一個多種因素的復合函數(shù))這里只給出大致形象的定義； 探測距離是能將目標與背景及一些引起注意的目標清晰分別開來的最大臨界；識別距離是將探測的目標能大致分出種類的距離，如是車輛還是艦船；辨認距離是在分別出種類的基礎上的細分。讀書感想：（1）紅外線的發(fā)現(xiàn)，任何物體都無時無刻（溫度在絕對溫度之上）不在向外發(fā)射出紅外線。紅外線是一種人眼看不到的熱線，但卻在1800年，被英國物理學家F.W.赫胥爾研究可見光時意外的發(fā)現(xiàn)了。這讓我明白了，生活之中充滿了科學色彩，我們做學問，搞科研要嚴謹，細心，這樣我們才有可能發(fā)現(xiàn)生活中科學的魅力所在。我們都知道：紅外線的發(fā)展是人類對自然認識的一次飛躍，對研究、利用和發(fā)展紅外技術領域開辟了一條全新的廣闊道路。這一次飛躍在現(xiàn)在看來好像是很簡單，但是對于當時，一片黑暗的情況下研究出紅外線應該是多么的困難，很佩服以前那些在黑暗中探索出光明道路的科學家們，我們要好好學習科學知識。

（2）其實有了紅外線的發(fā)明，紅外熱像儀的原理就很好理解了：紅外探測器（探測物體表面輻射的紅外線）、光學成像物鏡（目標的紅外輻射能量分布圖形成像到紅外焦平面上，由焦平面將紅外能量轉(zhuǎn)換為電信號）和處理電路（處理電路處理后顯示到顯示屏上）。任何一個儀器，使用之前一定要搞明白它的原理，如果原理都不知道就去使用就會措手不及。

（3）我想把紅外熱像儀的主要參數(shù)和技術指標一起來總結(jié)。主要參數(shù)是對某一個熱像儀說的，而技術指標是對總體來說的。一個熱像儀有其主要參數(shù)，比如說：我買的這臺熱像儀工作波段是3~5μm，主要用于醫(yī)療，這是參數(shù)，你買的熱像儀工作波段是8~14μm，主要用于工業(yè)。但是對于我們這兩臺熱像儀，其技術指標，比如空間分辨率，算法都是一樣的。對于技術指標，要好好掌握這項指標，對于以后應用熱像儀有很大的幫助。比如一般的紅外探測器在環(huán)境溫度為三十度時，其溫度分辨率最小溫差一般為：ΔT<0.1℃，這可以作為以后校驗數(shù)據(jù)的依據(jù)。

（4）分類：對于品種繁多的紅外探測器，有各種不同的分類方法。根據(jù)響應波長，可以分為近紅外、中紅外、遠紅外和極遠紅外探測器;根據(jù)工作溫度和致冷需求，可以分為低溫致冷和室溫非致冷紅外探測器;根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為單元、線陣和焦平面紅外探測器;就探測機理而言，又可分為光子和熱敏紅外探測器。以后再學習工作中會更加深刻的理解這些分類。

（5）我最佩服紅外熱像儀的就是其應用了。現(xiàn)羅列一下應用：

1）微電子器件的故障排除，一些微電子器件如果溫度過高會失去作用，從而使機器停止運轉(zhuǎn)。而用熱像儀就可以發(fā)現(xiàn)微電子器件的溫度分布，發(fā)現(xiàn)其不正常之處，提早排除故障。

2）高壓線纜的安全檢測。3）化工設備的檢測。

4）醫(yī)學檢測：檢測外表面的，比如頭疼，檢測額頭，胸部的乳腺癌等。5）建筑物漏熱查尋，比如窗口的嚴密性。

6）森林探火、火源尋找。比如大興安嶺的火源尋找，提早發(fā)現(xiàn)隱患，解決問題。

除此之外還有海上救護、礦石斷裂判別、導彈發(fā)動機檢查，公安偵查以及各種材料及制品質(zhì)無損檢查等。

總之，以后只要是想通過辨別溫度場的差異來檢測其是否正常的，優(yōu)先考慮熱像儀。

小結(jié)：紙上談兵終覺淺，絕知此事要躬行。以后要熟練掌握使用熱像儀，把其作為生活中解決問題的工具。