变谱法在红外热像仪测温中的应用

为提高单波段红外热像仪测温的准确性,根据红外热像仪测温的原理和计算公式,提出了红外热像仪测温的变谱法。该方法通过在有限的波段内对发射率和反射率进行线性化处理,采取在不同的波段下测量的方法,从而构造不同的测温方程,然后通过求解方程组得到物体的表面温度。对于朗伯体材料的测温,需要构造3个测温方程进行求解;对于灰体材料的测温,可以通过在两个波段下进行测温,然后用建立的方程进行迭代求解。该方法可以通过在红外热像仪前加设滤光片和用不同波段的热像仪进行测量这两种方法来进行技术实现。仿真结果表明,该方法可以较准确地测量物体的表面温度,误差很小,可以在无需知道被测物体表面发射率的情况下得到物体的表面温度,从而减少了红外测温中由于发射率测量不准造成的误差。     

基于红外热像仪的涂层波段发射率测量

简要介绍了红外热像仪测量涂层发射率的原理,详细介绍了基于红外热像仪的涂层波段发射率测量装置设计与测试方法,实际测试发射率0.708～0.920之间的4个标准样品,误差均不大于2.06%.     

激光诱导表面周期性结构对铜薄膜红外发射特性的改变

金属铜在中红外波段的发射率极低,所以铜薄膜是一种性能优异且对抗被动式中红外热探测器隐身的材料,而在铜薄膜表面使用激光诱导表面周期性结构(LIPSS)可以显著提高其在中红外波段的发射率。首先使用双温方程模型模拟LIPSS形成过程中材料软化的过程,然后使用波长为1064nm的偏振脉冲激光在融石英基底上的铜薄膜表面诱导产生周期为波长量级的LIPSS,最后基于实验产生的铜薄膜LIPSS搭建仿真模型并对其在近红外和中红外波段的发射率进行分析。模拟结果表明,铜薄膜LIPSS的产生可以显著提高其在中红外波段的发射率,该方法可以实现铜薄膜对被动式中红外热探测器的隐身。     

红外图像特征分析与模拟

分析了景物实际存在的红外辐射特征，结合红外热成像系统的性能特点，把热像仪与景物红外辐射的相互用归纳时间，空间和空时转换关系，在红外热成像实验结果的支持下，对多种复杂条件下的红外热成像结果进行了理论与数值分析，根据红外图像特征分析结果提出了可以真实模拟３～５μｍ和８～１４μｍ波段红外辐射的双波段动态红外图像模拟技术。     

引入无量纲模型及弯曲系数的三波段红外测温优化研究

以红外辐射基本理论为基础,将红外温度测量同被测物发射率相分离,构建未涉及发射率的红外三波段测温向量组,解决红外测温结果同发射率耦合度低的问题。进一步优化三波段向量组,提出无量纲发射率模型及适宜波段条件。通过对发射率线性函数进行优化,引入弯曲指数n,拓展发射率函数的应用范围。适宜波段条件的提出则保证了三波段测温向量组结果的精确性。对四个硫化矿样本应用三波段测温法同传统红外测温法进行实验测温对比研究,分析结果表明:三波段测温法同真实温度吻合度较常规红外测量好,且相对误差明显小于传统红外测温,验证了三波段测温法的可用性及精确性。三波段测温法在保证测量精度的同时拓宽了普通单波段红外热像仪的应用范围,保证了硫化矿自燃红外预测数值精度。     

发射率影响通过烟雾/模糊媒质探测目标的分析研究

在确定观察者用热成象系统能否探测军事目标时,目标热对比度的大小是一个关键参数。评价了目标与背景发射率之差值对热对比度估算的影响,并研究了这些差值作用对遮蔽热成象器所观测的目标所需的透过率衰减阈值估算的影响。首先根据目标-背景发射率和热力温度计算了热红外波段目标-背景辐射测量的差值,然后用计算得的结果求出亮度温度的差分函数。亮度温度与作为目标-背景发射率之比值函数的热力温度有关。用夜视中心和电光静态性能模型推导的表示式来检验目标-背景的差值对遮蔽热成象器所观测的目标所需的烟雾模糊媒质衰减的影响。分析结果表明,当目标-背景发射率比值变化小于25％时,遮蔽由热成象器探测的目标所需的烟幕量要变大10倍。     

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。     

热成象仪器的商业应用

红外热成象仪器原来是由军队为被动式夜视和监视应用而研制，后来在武器瞄准和目标跟踪方面也找到了应用。红外热成象技术的商业应用规定了不同的规则，对仪器结构和性能特征的强调重点也不同。本文开头部分对军用夜视系统和典型的商用成象辐射计进行了性能比较，其中包括封装，结构和特点，然后，本文对最新的和通常的商业应用进行概观性的分类，并且更为详细地介绍了几种异乎寻常，具有革新意义的方法。最后，根据探测器工艺，设备     

电气设备红外诊断相对温差判别法影响因素分析

根据红外辐射理论和红外热像仪的测温原理,推导了相对温差影响因素的计算公式;分析了环境温度、物体表面发射率和红外热像仪工作波段对相对温差的影响,得出了环境温度对相对温差影响较小,设备表面发射率对相对温差有一定影响,在相同条件下,使用长波热像仪测温对相对温差影响较小的结论.     

二氧化钒薄膜制备及其热致变发射率特性研究

通过溶胶-凝胶和真空热处理工艺在石英基底上制备了二氧化钒薄膜,对制备出的薄膜进行了X射线衍射及X射线光电子能谱分析,结果表明所制备出的薄膜价态单一,纯度较高,薄膜为多晶态,晶粒尺寸约为27 nm.利用红外热像仪拍摄了薄膜在不同温度下的红外热图并计算了发射率,结果表明二氧化钒薄膜7.5～14 μm波段发射率在相变时发生突变,突变量可达0.6,具有优异的热致变发射率性能,在红外自适应伪装等领域应用前景广阔.     

8元线列高温超导薄膜红外探测器及其热成象系统的研制

本文综述了超导红外探测器与传统的半导体红外探测器相比所具有的潜在优势，介绍了国内外在超导红外探测器研究方面的进展，报道了８无线列ＹＢＣＯ高温超导薄膜红外探测器的制备工艺与研究结果，以及采用该探测器研制出的超导红外热成象系统，从而证实了采用超导红外热成象技术的应用前景及存在的问题。     

用热成象技术测量物体温度

热成象技术取决于红外热成象器控制或者消除无用辐射的能力。     

红外热成象技术在机车电器设备型式试验中的应用

对机车电器设备型式试验中的常规测温方法进行了比较，概述了红外热成象技术的基本原理，通过ＡＧＡ７８２红外热成象系统的应用，着重论述了红外热成象技术在该领域应用的可靠性和必要性。     

中波段红外成象系统及其应用

本文简要介绍了国外中波段（３～５μｍ）成象系统在观测、侦察、瞄准、监视、告警、跟踪、制导等方面应用，着重比较两个波段红外成象技术在远距离探测中的优缺点，给出了各种条件下相对性能的比较曲线；大气传输、探测器性能、光学系统，对两个波段的影响；介绍了２０多年来国外对两个波段相对性能比较的一些结论，给出了两个波段３００Ｋ、４００Ｋ、５００Ｋ黑体辐射，辐射对温度的导数，以及对比度背景限信噪比等数据及相对比较，文章最后给出了综合比较的结果。     

一种在8—12μm波段高发射率涂料的研制

影响目标红外辐射亮度有两个因素：表面温度和发射率。运用涂料是改变发射率的一种简单可行的方法，使用不同发射率的涂料能够灵活有效地使目标热变形，达到隐身的目的。我们研制的一种高发射率涂料（ＦＨ９４－１型）由粘合剂、着色染料、填加剂配制而成。用红外光谱仪测得该涂料在８￣１２μｍ波段有较强吸收特性，这种吸收特性主要来自填加剂。使用ＡＧＥＭＡ９００热像仪，测得８￣１２μｍ波段法向平均发射率εｎ等于０．９２。     

一种在8—12μm波段高发射率涂料的研制

影响目标红外辐射亮度有两个因素：表面温度和发射率。运用涂料是改变发射率的一种简单可行的方法，使用不同发射率的涂料能够灵活有效地使目标热变形，达到隐身的目的。我们研制的一种高发射率涂料（ＦＨ９４－１型）由粘合剂、着色染料、填加剂配制而成。用红外光谱仪测得该涂料在８￣１２μｍ波段有较强吸收特性，这种吸收特性主要来自填加剂。使用ＡＧＥＭＡ９００热像仪，测得８￣１２μｍ波段法向平均发射率εｎ等于０．９２。     

应用于电子器件红外探测的发射率修正误差分析

器件表面温度是表征器件热性能的重要参数,应用红外热像法探测表面温度时,影响其测量结果准确性的关键因素是表面发射率的修正,通过对红外热像法发射率直接修正误差的统计分析,给出了不同条件下的发射率修正值标准差δ、误差ε的范围,提出了应用于电子器件的最小误差探测条件。     

选择性远红外涂料的研制和应用

本文依据辐射源和被作用对象的具体情况提出了研制适合不同应用目的的红外涂料的原理和方法。研究表明,远红外涂料的总发射率ε并非越高越好,只需使涂料在某波段内的发射率很高,而在其他波段的发射率较低,这样即可集中辐射源能量在选择性波段内实现高效远红外辐射,从而起到充分利用辐射源能量的作用,达到提高辐射源热效率的目的。     

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     

具有数字扫描转换器的红外热成象系统

本文所描述的热成象系统,是由一个红外摄象机、一个数字扫描转换器、一个x—y显示监视器和一个数字磁带记录仪组成。该系统可用于记录和研究3—5微米和8—14微米波段范围内的红外热象,也可以作为一个处理图象的计算机接口系统。