当前位置:文档之家› 红外光学系统成像像质的检测

红外光学系统成像像质的检测

红外光学系统成像像质的检测
红外光学系统成像像质的检测

红外热成像仪检测人体温度

疫情的爆发,鉴于其特征之一即发热咳嗽这一典型症状,当下在公共区域的疫情监控与防治环节,非接触式人员测温筛查成为关键的防疫手段。相较于传统的接触式体温筛检设备,非接触式设备可以依托红外线强度对目标体进行在线温度监测,实现了有效快速的筛检人群,大幅提升了筛选效率。在本次疫情防控当中,基于红外热成像技术的测温筛查设备红外热像仪装备需求旺盛。 红外热成像仪怎么实现人体测温? 正常人体的温度分布有一定的稳定性和特征性,机体各部位温度不同,形成了不同的热场,当人体某处发生疾病或功能改变时,该处血流量会相应发生变化,导致人体局部温度改变,表现为温度偏高或偏低,通常人体体表的比较高的温度一般处于鼻根部周围及眼窝、口腔内部等部位,该部位的血管较多且表皮较薄,可以很好地反映被测人体的温度状态,故红外热像仪检测人脸部的位置为宜。 根据这一原理,通过热成像系统采集人体红外辐射,并转换为数字信号,形成伪色彩热图,利用专用分析软件,经专业医师对热图分析,判断出人体病灶的部位、疾病的性质和病变的程度,为临床诊断提供了可靠依据。

为什么要用红外热成像仪做体温初筛呢? 1.提示炎症:鼻炎、副鼻窦炎、口腔炎症、咽喉炎、甲状腺炎、肺炎、胆囊炎、阑尾炎、胃肠炎、前列腺炎、附件炎等全身各部位的炎症。 2.肿瘤的早期预警:鼻咽癌、甲状腺癌、肺癌、乳腺癌、肝癌、胃癌、肠癌、皮肤癌等癌症的预警作用。 3.周围神经疾病的提示:面瘫、面肌痉挛、偏头痛、三叉神经痛的提示。皮肤疾病的提示与研究,烧伤与冻伤面积与深度的测定,植皮疗效的观察。 4.血管疾病的提示:人的肢体温度主要由血液循环状态所决定,当存在血管病变时,血循环发生障碍,皮温降低。如闭塞性脉管炎、动脉栓塞、动脉瘤等,通常表现为病变部位温度异常,用红外热像仪可清楚显示出病变部位及范围。用红外热成像技术,不但能显示出病变的存在,而且能看出各趾病变的程度和范围,通过早期诊断和及时治疗,可避免肢体发生严重损害,如溃疡和坏死。 红外热像仪,契合疫情防控对高效安全测温的要求,最近备受各方关注。

红外热像检测技术综述

作业一红外热像检测技术综述 院(系)名称机械工程及自动化学院科目现代无损检测技术 学生姓名X X 学号XXXXXXXX 2016 年1X 月1X 日

红外热像检测技术综述 XXXX XXXX 目录 1 红外热像检测技术的原理介绍 (1) 2 红外热像检测技术的应用 (2) 2.1材料的内部制造缺陷的红外热像检测 (2) 2.3结构内部损伤及材料强度的检测 (3) 2.4在建筑节能检测中的应用 (3) 2.5建筑外外墙面饰面层粘贴质的检测 (4) 2.6在建筑物渗漏检测中的应用[13] (4) 3 红外热像检测技术国内外发展现状 (5) 3.1红外热像检测技术国外发展现状 (5) 3.2红外热像检测技术国内发展现状 (7) 4 参考文献 (10) I

1 红外热像检测技术的原理介绍 红外热成像检测技术采用主动式控制加热激发被检物内部缺陷,通过快速热图像采集和基于热波理论图像处理技术实现缺陷检测。它通过光学机械扫描系统,将物体发出的红外线辐射汇聚在红外探测器上,形成红外热图像,由此来分辨被测物体的表面温度。该技术具有检测速度快、非接触、范围广、精度高、易于实现自动化和实时观测等诸多优点,适合于裂缝、分层、积水、冲击损伤等问题的诊断。 红外线和可见光及无线电波一样是一种电磁波,红外线的波长比可见光长,比无线波短,为0.78~1000m μ,可分为近红外、中红外和远红外。任何物体只要不是绝对零度,都会因为分子的东{转和振动而发出“辐射能量”,红外辐射是其中一种。如果把物体看成是黑体,吸收所有的人射能量,则根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律,在全波长范围内积分可得到黑体的总辐射度为: ()40 ,M M T d T λλσ∞==? (1.1) 式中:()()152121,exp 1c M T c W m m T λλμλ---??????=-???? ?????? ??? 为黑体的光谱辐射度;1c ,2c 为辐射常数,8241 3.741810c W m m μ-=???,42=1.438810c m K μ??,σ为斯蒂芬—玻尔兹曼常数,8245.6710W m K σ---=???,实际的大部分人工或天然材料都是灰体而不是黑体材料,与黑体不同,灰体材料的发射率1ε≠,灰体表面能反射一部分入射的长波()>3m λμ辐射,因此灰体表面的辐射由自身发射的和环境反射的两部分组成,用红外探测器可直接测量灰体发射和反射的总和ap M ,但无法确定各自的份额。通常假设物体表面为黑体,将ap M 称为表观辐 射度,为便于理解,一般将其转换为人们较熟悉的温度单位,称为表观温度ap T ,即: ()()()()04,,ap t l ap ap M M T M T d T λελλρλλλσ=+=? (1.2) 上述的表观温度ap T ,即为红外探测器测量所得温度。在无损检测中测量距离一般较近,可以忽瞬大气的影响,故被测物体的表面发射率。的取值是否准确是影响测量精度的关键因素。

红外系统光学系统

中波红外连续变焦光学系统 红外成像技术由于具有众多优势而应用于侦查、制导等军事领域。连续变焦光学系统是解决大视场搜索小视场分辨的最佳途径。因此对红外连续变焦光学系统的需求会日益增强。本文将介绍中波红外连续变焦光学系统的设计方法,并给出设计实例。设计采用中波红外凝视型焦平面320 μm×240μm像元制冷探测器,探测器像元为30μm×30μm。系统工作波段为3.7~4.8μm;焦距变化范围20~200 mm;F数为2.5;像高12 mm。 光学补偿型的工作方式是变倍组固定,通过聚焦组与补偿组的移动来实现系统焦距的变化,像面位置在变焦过程中有漂移,如图1所示。聚焦组与补偿组的移动是同方向等速度的,只需用机械把两镜组连在一起作线形移动即可,因此其机械结构简单、不需要凸轮。不过镜组必须移动到某些特殊的位置才能得到稳定清晰地像面。适用于变倍范围和数值孔径较小的系统。 机械补偿型的工作方式是聚焦组固定,变倍组与补偿组按不同的运动规律作较复杂移动以实现变化焦距,像面位置在变焦过程中保持稳定,如图2所示。机械补偿法可以实现焦距连续变化,但其机械结构复杂、凸轮加工难度大。不过随着机械加工工艺的提高,机械补偿法的优势越来越明显。故选择机械补偿式的变焦系统。 共口径双通道红外扫描成像光学系统 该系统包括前端共用的双反射系统、分束镜、准直镜组、扫描镜和成像镜组。光波经过双反射系统在主镜之后被分束镜分成中波红外通道(3μm~5μm)和长波红外通道(10μm~12μm),经准直镜组及成像镜组会聚探测器上,实现中波红外系统与长波红外系统共口径同步成像。

长波红外光学系统设计 ①共用结构两反系统 对于两反系统,主镜相对口径的选择主要和两反系统的相对口径有关。若两反系统焦距较长,主镜相对口径可以取小一些,即焦距长一些,容易加工。若两反系统焦距较短,主镜的焦距也就越短,在口径一定的情况下,主镜焦距越短,主镜的相对口径就越大,从缩短镜筒长度来说,当然主镜相对口径越大越有利,但加工难度增加,加工难度同相对口径的立方成正比,所以两反系统的相对口径不能取得太小。 图3 双反射光学系统 考虑到系统结构尺寸应尽量小,在保证主镜焦比合理、焦点伸出量也一定的情况下,遮拦比与次镜的放大率成反比,如果两反系统的F数取值过小,必然导致次镜对主镜的放大率较小,最终导致遮拦比过大,中心遮光损失太大,尤其是对于红外系统,接收的能量本来就很紧张。综合考虑,取两反系统相对口径为1:4主镜相对口径1:0.9。 ②长波红外准直镜组 准直镜组与前面共用的两反系统组成一个望远系统,本系统采用普通的三片式结构可以满足要求。对于长波红外可选的玻璃材料较为有限,本系统中只采用了一种玻璃——锗。

红外热成像检测技术的应用和展望

红外热成像检测技术的应用和展望 摘要:无损检测,是指在不会对材料或元件的有效性或可靠性造成损害的前提下,对其内部的异性结构(缺陷或损伤)进行探测、定位、识别及测量的一种实用性技术。红外热成像技术是在红外探测器、微电子和计算机技术的基础上发展起来的,属于综合性高新技术,该技术正朝着快速扫描、非致冷、焦平面阵列式接收、计算机图像处理的方向发展,利用便携式笔记本电脑控制的系统正日趋完善。 关键词:无损检测;热成像技术;应用;发展趋势

红外热成像无损检测技术(又称红外热波无损检测技术),是一门跨学科的技术,它的研究和应用,对提高航空航天器,多种军、民用工业设备的安全可靠性具有重要意义。1.红外热成像检测技术的原理 红外热成像无损检测技术的基本原理是利用被检物的不连续性缺陷对热传导性能的影响,使得物体表面温度不一致,即物体表面的局部区域产生温度梯度,导致物体表面红外辐射能力发生差异。借助红外热像仪探测被检物的辐射分布,通过形成的热像图序列就可推断出内部缺陷情况。 从理论上分析可知,材料或构件因内部缺陷将导致局部力学性能的强度改变,由于材料内部结构的不连续性,这种缺陷将引起材料或构件的热传导不连续,致使材料或构件的温度梯度不同,因而显现出的红外热图像也有所不同。通过研究被检测材料的内部缺陷及结构力学性能,找出其热传导特性与红外热图像之间的关系和机理,根据显示图像的温度梯度就可以确定缺陷的位置和范围,由温度梯度随时间变化的速率可以确定缺陷的深度。 采用红外热成像技术进行检测的特点是不受材料的几何结构及材质的限制,可以实现非接触、大面积的检测。 2.红外热成像检测技术的分类 根据探测方式不同,红外热成像检测技术可划分为透射式和反射式,其中反射式更便于使用;根据引起温差的方式不同,可划分为主动式和被动式。 主动式红外热成像检测技术可以对物体表面进行快速、准确的检测,并具有直观、非接触、单次检测面积大等特点。根据主动式激励源不同,主要划分脉冲红外热成像检测技术、锁相红外热成像检测技术和超声红外热成像检测技术等。 2.1脉冲红外热成像检测技术 脉冲红外热成像技术是一种集光、机、电为一体的非接触式无损检测方法,也是目前研究最多和最成熟的方法之一。工作原理如图1所示:以高能脉冲闪光灯作为激励热源,热流在被测构件内部传导过程中,若构件内部存在缺陷或损伤,则使得物体内部热分布将存在不连续性结构,从而导致其缺陷或损伤处的表面温度与无缺陷或损伤处有明显不同。 图1冲红外热成像检测技术的工作原理 脉冲红外热成像检测方式虽然简单实用,但是也存在着一些缺点:适于检测平板类构件,对于复杂结构构件检测存在困难;对热源的均匀性要求非常高;检测构件厚度有限,

利用ZEMAX进行长波红外消热差系统设计

利用ZEMAX进行长波红外消热差系统设计 2012/11/26 12:11:09 标签:ZEMAX红外消热差系统 南京光研软件系统有限公司张泽佳 通常,红外光学系统所处的使用环境都在常温常压下,未考虑温度变化等因素对光学系统成像质量的影响。然而对于特殊用途的红外光学系统而言,所处的环境温度会有很大的变化。当温度改变时,由于光学材料与结构材料的热不稳定性,当环境温度变化时,光学元件的曲率、厚度和间隔将发生变化,同时元件材料的折射率也发生改变,从而引起系统焦距变化,像面发生位移,导致系统性能急剧下降,图像质量恶化。因此,需要对该类系统进行消热差设计。 本文利用ZEMAX光学设计软件,设计了一个4片式长波红外折射消热差系统,全部使用球面。该系统在-40℃~60℃范围内,弥散斑均方根半径均小于像元大小,成像质量接近衍射极限,达到系统要求。 1 光学系统设计和结果 光学系统的消热差设计一般有以下几种方法: (1) 被动式机械补偿;(2) 被动式光学补偿;(3) 主动式机械补偿。通过对3 种方法的比较可知:光学被动式补偿方法使得光学系统结构更为简单,重量更轻。随着衍射光学元件(DOE)的出现,采用其与传统的折射系统混合进行消热差设计,衍射元件的光热膨胀系数始终为正,折射元件的光热膨胀系数有正有负,但是衍射元件的光热膨胀系数的绝对值比折射元件小很多,因此,可以通过正、负光焦度的热差效应来实现消热差设计。 ZEMAX作为业界领先的光学设计软件,内置了功能强大的光学系统初始结构寻找功能,本文中的设计依靠ZEMAX所提供的各项功能完成了系统的设计要求。 光学系统的设计参数如下:工作波段为8~4 μm,有效焦距60 mm,F为1.4,系统总长91 mm,后工作距9.56 mm,工作温度范围-40℃~60℃。采用4片球面透镜,材料分别为Ge、KBR、KRS5、AGCl,镜筒采用铝铸铝,热膨胀系数为 αH=23.6×10-6℃-1。该系统适用于像元尺寸为25 μm,像元数为384×288的现代非制冷型焦平面阵列探测器。 1.1 初始结构的寻找 本设计中依靠ZEMAX所提供的全局搜索功能来进行系统的初始结构选择。从而跳过了传统的系统初始结构计算和挑选过程,提供了光学系统初始结构选择的新思路和方法。

影响红外热成像法检测结果的几个因素

影响红外热成像检测结果的几个因素: 1红外热成像设备的性能; 1.1距离:由于判别饰面层的脱粘空鼓状况,至少需要识别5mm的大小范 围,所以要根据仪器的具体指标来计算仪器的最大检测距离。而不能 理解在规范中的10~50m范围内就行。 1.2视角镜头的视角越小,在相同距离下,在红外热像仪中的显示越大, 物体的细节越清晰;换一种方式来说,如果显示大小相同,那么镜头 度数越小,检测距离就可以越大、 1.3精度:红外热像仪图像的温度分辨率要求较高,测温的精度及准确度 并非十分的重要。满足在建筑领域应用时,温度分辨率小于0.1。c的要 求。因为分析图片时,温度分辨率越高,分析的图片越精细; 2被检测外墙的这种干扰因素; 2.1构造不同:不同的构造会出现不同类型的干扰,在红外图片分析中, 剔除干扰,找到真正的异常区是非常重要的。构造干扰,往往呈现出 一种规则的图像,比如梁、柱呈现出规则的低温; 2.2外墙面是否干净,是否平整,又没有色差;外墙的污渍以及色差呈现 出来的干扰是不规则的,这要根据肉眼观察、数码相片、以及复查时 加以确认; 2.3施工干扰:施工中的脚手眼、外架的附墙等。这类干扰,一般在图片 中分布的较为规则。这需要检测者有现场施工的经验,发现此类问题 时检测人员可以询问委托方核实。必要时委托方出具业主、监理和施 工单位三方签字的书面证明; 2.4环境干扰:检测中太阳照射在建筑物上投射的阴影,以及周边建筑物 的辐射干扰。此类干扰要求检测人员要在检测前,对各种环境干扰要 有一个大致的判断,这样在图片分析时,才能剔除此类干扰。 2.5实例 红外照片 6F

6F 初看红外图片,可以发现规则的方形高温区,现场查看结构图,发现高温区为填充墙,低温区为剪力墙,所以正常,此异常为构造不同造成的异常; 再细看红外图片,可看见在左边的最高的两层填充墙上出现了方形的高温区。当时判断,如果是空鼓不可能如此规则,到现场进行复测发现,在上述部位施工单位涂刷了一层胶质防水材料。 3检测时的气候条件; 3.1温度:红外辐射在被探测器接收之前,必然要经过大气、成像系统等 介质,造成红外损失。根据史蒂夫——波尔兹曼定律,黑体的全辐射 率和黑体热力学温度的四次方成正比。所以温度越高,物体发射的红 外线就越强。因而在一定范围内,高温跟有利于红外检测; 3.2日照:检测墙面的最佳时间段的选取,目的是为了突出外墙饰面层脱 粘空鼓部位与正常部位的温差,一般是选择立面受日照量最大的时刻; 3.3湿度:当大气湿度大于85%的情况下,由于水气密度增加,水汽对红 外辐射吸收的增大缘故,大气对目标物体辐射的衰减急剧加大,因此, 在雾天、雨天,不适宜进行红外检测; 3.4风速:检测气候条件应为晴好的天气,且室外平均风速不大于5m/s; 3.5实例 天气影响对红外图片的对比分析实例 图A

红外热成像智能视觉监控系统方案

红外热成像智能视觉监控系统 “红外热成像智能视觉监控系统”是我司采用国国际先进厂商监控设备并进行二次开发的“智能监控管理系统”。包括“红外热成像防火图像监控系统”、“嵌入式智能视觉分析安保系统”及“防感应雷系统”三部分。 该系统具有热成像防火检测、防盗入侵检测、非法停车检测、遗弃物检测、物品搬移检测、自动PTZ跟踪、徘徊检测等功能模块,可以很好为场区周界防提供各种监控管理需求。而且产品具有自学习自适应能力,即使是在各种极端恶劣的环境和照明条件下也可以保持极高的性能——在保持99.9%超高检测率的同时,只有极低的误报率(少于1个/天)。 防火检测: 通过红外热成像防火图像监控系统,工作人员在监控中心可对监控点周边半径1公里至5公里或更大的区域(设置动态轮循状态)进行24小时实时动态系统监控,能在第一时间侦察到地表火情或烟雾,并及时触发联动报警。帮助尽早发现灾情或隐患,及时处理可能突发的火灾及其他异常事件,并且为灾情发生时现场指挥提供依据。防盗检测: 基于嵌入式智能视觉分析技术的监控跟踪系统,具有入侵检测和自动PTZ跟踪功能模块。支持无人值守、自动检测、报警触发录像、短信自动外发报警等功能。

车辆监控: 支持车容车貌监控、场区路线、远程实时WEB监控、监控录像、视频存储、回放查询等功能。满足中心或其他相关单位对车辆运输的监控管理。 防雷系统: 考虑到野外环境下系统运行的稳定性,防止外界强电压、大电流浪涌串入系统,损坏系统的设备,造成系统不能正常运行,我们将从视频信号、RS485控制信号、网络信号、电源四个方面做好防雷保护措施,以保证系统较好的抗干扰性。 系统拓扑图: 技术说明详解: ◆前端热成像仪技术详述 1)红外成像原理 自然界中一切温度高于绝对零度(-273.16摄氏度)的物体都

影响红外热成像法检测结果的几个因素

影响红外热成像检测结果的几个因素: 1 红外热成像设备的性能; 1.1 距离:由于判别饰面层的脱粘空鼓状况,至少需要识别5mm 的大小范 围,所以要根据仪器的具体指标来计算仪器的最大检测距离。而不能 理解在规范中的10~50m 范围内就行。 1.2 视角镜头的视角越小,在相同距离下,在红外热像仪中的显示越大, 物体的细节越清晰;换一种方式来说,如果显示大小相同,那么镜头 度数越小,检测距离就可以越大、 1.3 精度:红外热像仪图像的温度分辨率要求较高,测温的精度及准确度 并非十分的重要。满足在建筑领域应用时,温度分辨率小于0.1。c 的要 求。因为分析图片时,温度分辨率越高,分析的图片越精细; 2 被检测外墙的这种干扰因素; 2.1 构造不同:不同的构造会出现不同类型的干扰,在红外图片分析中, 剔除干扰,找到真正的异常区是非常重要的。构造干扰,往往呈现出 一种规则的图像,比如梁、柱呈现出规则的低温; 2.2 外墙面是否干净,是否平整,又没有色差;外墙的污渍以及色差呈现 出来的干扰是不规则的,这要根据肉眼观察、数码相片、以及复查时 加以确认; 2.3 施工干扰:施工中的脚手眼、外架的附墙等。这类干扰,一般在图片 中分布的较为规则。这需要检测者有现场施工的经验,发现此类问题 时检测人员可以询问委托方核实。必要时委托方出具业主、监理和施 工单位三方签字的书面证明; 2.4 环境干扰:检测中太阳照射在建筑物上投射的阴影,以及周边建筑物 的辐射干扰。此类干扰要求检测人员要在检测前,对各种环境干扰要 有一个大致的判断,这样在图片分析时,才能剔除此类干扰。 2.5 实例 红外照片 初看红外图片,可以发现规则的方形高温区,现场查看结构图,发现高温区 为填充墙,低温区为剪力墙,所以正常,此异常为构造不同造成的异常; 再细看红外图片,可看见在左边的最高的两层填充墙上出现了方形的高温区。当时判断,如果是空鼓不可能如此规则,到现场进行复测发现,在上述部位施工单位涂刷了一层胶质防水材料。 3 检测时的气候条件; 3.1 温度:红外辐射在被探测器接收之前,必然要经过大气、成像系统等 介质,造成红外损失。根据史蒂夫——波尔兹曼定律,黑体的全辐射 率和黑体热力学温度的四次方成正比。所以温度越高,物体发射的红 外线就越强。因而在一定范围内,高温跟有利于红外检测; 3.2 日照:检测墙面的最佳时间段的选取,目的是为了突出外墙饰面层脱 粘空鼓部位与正常部位的温差,一般是选择立面受日照量最大的时刻; 3.3 湿度:当大气湿度大于85%的情况下,由于水气密度增加,水汽对红 外辐射吸收的增大缘故,大气对目标物体辐射的衰减急剧加大,因此,在雾天、雨天,不适宜进行红外检测; 6F 6F

FLIR光学气体成像红外热像仪

光学气体成像(OGI)用红外热像仪最全汇总在过去几十年,红外热像仪已经彻底引发许多行业的维护革命,在减少环境破坏中也发挥了非常重要作用。工厂气体泄漏不仅危害环境,而且也耗费企业大量的资金。对此,FLIR 已经推出了一系列的气体泄漏检测应用红外热像仪,能检测包括VOC(挥发性有机化合物)气体在内的很多气体。 光学气体成像用红外热像仪,能够在不停止作业的情况下让您“看”见气体,并迅速锁定泄漏点。它可以让工作人员在安全距离以外检测气体,大大保证了安全性,并且相对于传统的“嗅探器”技术,效率也会大大提高。目前可应用在石油化工、天然气、电力、环保执法等领域。 红外热像仪根据波长的不同,可以检测出多达几十种气体,这就要求企业需要根据自身需求选择合适的红外热像仪型号。本期内容谱盟光电整理了菲力尔光学气体成像(OGI)用红外热像仪所有型号,希望能够对您有所帮助。 一、FLIR GF304 制冷剂的光学气体成像 FLIR GF304是一款气体成像型红外热像仪,专用于在不停止作业的情况下检测制冷剂。制冷剂普遍应用于全球食品生产、存储及销售所使用的工业制冷系统中。制冷剂还用于化学、制药和汽车业以及空调系统。为保持商品的凉爽状态,工业制冷系统的持续运行就变得非常重要。 此外,制冷剂更换或充装也是一项耗费金钱的工作。尽管制冷剂在许多行业中都起着重要作用,但它可能危害环境,地方法律法规可能对其做了限用规定。这就是快捷检漏是重中之重的原因所在。 二、FLIR GF306 专为六氟化硫(SF6)和氨气而设计 FLIR GF306能够在不断开高压设备电源或停止作业的情况下显示并准确找到SF6和氨气的泄漏点。这款便携式热像仪能够在安全距离以外检测泄漏,大大保证了操作人员的安全,此外,其还能够对危害环境的气体进行跟踪,具有环保效益。在电力行业中,将SF6作为绝缘气体和淬火介质用于气体绝缘变电站和断路器,氨气产生于氨厂,主要用于化肥生产。 三、FLIR GF309 穿透火焰检测加热炉

红外热成像测温系统

今年测体温是一件很重要的事情,为了简化人们的工作,热成像测温系统应运而生。不仅可以实现24小时不间断检测,还能在人的体温超过37.3时提醒工作人员,下面就来给大家详细介绍一下。 红外测温系统可实现24小时不间断监测,最多可同时动态捕捉20人进行测温,提高了体温检测的效率;红外测温系统监测范围广、准确率高、灵敏度高,实时显示过往人员体温,检测到体温超过37.3℃的人员及时报警,待二轮确认后采取后续措施;该系统可存储15天内的体温检测数据,实现了测温与人员可追溯。 热成像体温筛查解决方案结合生物识别技术、热成像测温技术、视频智能分析等技术手段,利用红外非接触式体温检测,实现快速体温筛查,助力疫情监控及响应机制的可靠执行。通过将黑体设置在热成像视野范围内,利用黑体的特性开展测温标定,进行测量温度实时校正,将视频画面和个人体温对应显示,大幅度提高人体测温的测温精度,测温误差到±0.3℃。一切物体只要其温度高于绝

对零度(-273 ℃)都能辐射电磁波。热成像技术主要采集热红外波段(8μm -14μm )的光,来探测物体发出的热辐射。 热成像体温筛查是指通过热像仪(非接触式)初步对人体表面温度进行检测,找出温度异常的个体,发现温度异常的目标之后,再进行专业的体温测量的方案。在学校、医院、机场、车站、海关、工厂、社区等各类出入口及人流量集中的公共场所,可以实现对人员出入进行快速体温筛查。 热成像人体测温的方案具有如下优势: 1、免接触:利用红外非接触式体温检测,降低交叉感染风险、节省成本投入。 2、测温准:在30℃~45℃测量范围内,检测精度可达±0.3℃(加黑体) 3、效率高:可在较远距离、大面积实现快速多人同时体温检测筛查、实现自动预警机制,做到早发现、早隔离、早治疗,有效控制传染源。 4、适应强:可适用于“临时改建、扩建及新建”的医院出入口、门诊通道、临时通道等多种场景,能够快速搭建,立即投入使用,高效便捷。 5、可追溯:结合视频智能分析平台,方案支持历史数据回溯、数据分析等功能,为追溯疑似患者、亲密接触人员提供了视频数据支持,让未确诊的密切接触者及时隔离,为减少病毒传播扩散、遏制疫情蔓延提供了有力保障。 成都慧翼科技是一家专业销售监控系统、热成像系统、智慧课堂系统等产品的公司,有需要的朋友可以了解一下。

红外成像技术在工程中的应用

红外无损检测技术在工程中的应用 符郁林 (温州大学物理与电子信息工程学院,浙江温州325035) 摘要:无损检测已经成为工程质量检测中的主流。其中红外检测能在不同温度场、广视域的进行快速非接触式的连续扫描测试,成为已有的无损检测技术功能和效果的补充。尤其是在高层建筑的外装饰物以及建筑节能检测中应用广泛,但仍然存在着很多不足需要进一步改进。 关键字:红外无损检测;红外成像仪;工程应用;改进 The application of infrared Non-destructive Testing in engineering Fuyulin ( College of physics and electronic information engineering of Wenzhou University,Wenzhou Zhejiang 325035) Abstract: Non-destructive Testing (NDT) has been widely applied to engineering testing. Infrared Non-destructive Testing (INT) can be used in rapid test continuous Scan Test in every kind of temperature field, it has already been the supplement in the functions and effects of other NDT technology. It is especially popular in the quality testing of high-rise building's outside ornaments and building energy efficiency testing. However there are still several inadequates in the INT technology needed for researchers to further improve. Key words: Infrared Non-destructive Testing; Infrared imager; application in engineering; improvement

红外光学系统

光学系统 1 概述 ●作用:就是接收辐射能量,并把它传送给探测器。 ●特点: 1.多采用反射式和折反式系统 光学玻璃的透光特性及机械性能,限制了透镜系统在红外光学系统中的应用。 2.性能评定是以与探测器匹配的灵敏度、信噪比为主 红外系统属光电子系统,接收器是光电器件,分辨率受到光电器件尺寸的限制,对光学系统的要求有 所降低。 3.视场小,孔径大 探测器接收面积较小、反射系统没有色差、系统对象质要求不高。 4.采用扫描器 当探测器阵列为线列时,为实现对空间目标的扫描成像,常采用扫描器。 5.波长的特殊性使得系统的重量重、成本高 常用红外波段的波长约为可见光的5~20倍,要得到高分辨率的系统,必须有大的孔径。 ●设计光学系统时应遵循的原则: 1.光学系统与目标、大气窗口、探测器之间的光谱匹配。 2.接收口径、相对孔径尽可能大,以保证系统有高的灵敏度。 3.系统应对噪声有较强的抑制能力。 4.系统的形式和组成应有利于发挥探测器的效能。 5.系统和组成元件力求简单,减少能量损失。 6.根据不同要求,选择合适的元件组成所需的系统。 2 光学系统的主要参数 2.1光阑、入瞳 ●在光学系统中起拦光作用的透镜和屏孔统称为光阑。

孔径光阑:决定最小入射光束截面积的光阑,如透镜的边框MN 和特加的圆孔光阑I 。 视场光阑:限制物空间的被成像范围,如光阑II 。 ● 入射光瞳:通过光学系统的光束的最大孔径角,描述目标辐射能量有多少为光学系统接收。 AB 是系统的孔径光阑。从F 点来看,AB 的大小相当于以孔径光阑为物,通过透镜L 在物空间所成的像A ,B ,,这个像的边缘对物点F 所作的张角,就是通过光学系统的光束的最大孔径角。光阑AB 的像A ,B ,就称为系统的入射光瞳。 2.2相对孔径、F/数 1、焦距 ● F ,点为像方焦点,F 点为物方焦点; ● 过F ,点且垂直于光轴的平面称为像方焦面; ● H ,为象方主点,H 为物方主点; ● 象方主点与像方焦点之间的距离称为后焦距f ,一般称焦距。 2、相对孔径 ● 入瞳直径0D 与焦距f 之比,即f D 0 。

红外热成像检测技术的应用与展望

红外热成像检测技术的应用与展望 无损检测,是指在不会对材料或元件的有效性或可靠性造成损害的前提下,对其内部的异性结构(缺陷或损伤)进行探测、定位、识别及测量的一种实用性技术。红外热成像技术是在红外探测器、微电子和计算机技术的基础上发展起来的,属于综合性高新技术,该技术正朝着快速扫描、非致冷、焦平面阵列式接收、计算机图像处理的方向发展,利用便携式笔记本电脑控制的系统正日趋完善。 红外热成像无损检测技术(又称红外热波无损检测技术),是一门跨学科的技术,它的研究和应用,对提高航空航天器,多种军、民用工业设备的安全可靠性具有重要意义。 1.红外热成像检测技术的原理 红外热成像无损检测技术的基本原理是利用被检物的不连续性缺陷对热传导性能的影响,使得物体表面温度不一致,即物体表面的局部区域产生温度梯度,导致物体表面红外 辐射能力发生差异。借助红外热像仪探测被检物的辐射分布,通过形成的热像图序列就可 推断出内部缺陷情况。 从理论上分析可知,材料或构件因内部缺陷将导致局部力学性能的强度改变,由于材 料内部结构的不连续性,这种缺陷将引起材料或构件的热传导不连续,致使材料或构件的 温度梯度不同,因而显现出的红外热图像也有所不同。通过研究被检测材料的内部缺陷及 结构力学性能,找出其热传导特性与红外热图像之间的关系和机理,根据显示图像的温度 梯度就可以确定缺陷的位置和范围,由温度梯度随时间变化的速率可以确定缺陷的深度。 采用红外热成像技术进行检测的特点是不受材料的几何结构及材质的限制,可以实现

非接触、大面积的检测。 2.红外热成像检测技术的分类 根据探测方式不同,红外热成像检测技术可划分为透射式和反射式,其中反射式更便于使用;根据引起温差的方式不同,可划分为主动式和被动式。 主动式红外热成像检测技术可以对物体表面进行快速、准确的检测,并具有直观、非接触、单次检测面积大等特点。根据主动式激励源不同,主要划分脉冲红外热成像检测技术、锁相红外热成像检测技术和超声红外热成像检测技术等。 2.1脉冲红外热成像检测技术 脉冲红外热成像技术是一种集光、机、电为一体的非接触式无损检测方法,也是目前研究最多和最成熟的方法之一。工作原理如图1所示:以高能脉冲闪光灯作为激励热源,热流在被测构件内部传导过程中,若构件内部存在缺陷或损伤,则使得物体内部热分布将存在不连续性结构,从而导致其缺陷或损伤处的表面温度与无缺陷或损伤处有明显不同。 图1冲红外热成像检测技术的工作原理 脉冲红外热成像检测方式虽然简单实用,但是也存在着一些缺点:适于检测平板类构件,对于复杂结构构件检测存在困难;对热源的均匀性要求非常高;检测构件厚度有限,当检测厚度较高的构件时,难以显示缺陷结果。 2.2锁相红外热成像检测技术

基于红外热成像人体测温系统解决方案

基于红外热成像人体测温系统解决方案 概述 当前,各行各业已基本实现复工复产,但新冠肺炎疫情防控仍处在关键阶段。疫情期间,车站、机场、写字楼等公共场所人流聚集,该如何监控异常体温,成为一大难题。如何更高效地监测人员体温信息,且避免人员发生交叉感染。在保障人员安全的前提下,对异常体温情况快速识别预警。疫情之下,辰迈智慧科技紧急响应社会需求,研发出红外热成像人体测温系统,保证测温的快速、精准。 系统组成 系统采用集成一体化模式设计,由人体测温热成像摄像机、支架和云平台管理软件客户端构成。 系统以人体测温热成像摄像机设备为主要前端设备;存储管理需配置电脑服务器,管理软件安装于电脑服务器云平台。 该前端专门针对人体测温区间进行精确校准,能够适应人体温度检测的各种应用环境,能够有效针对人体温度分布区间进行高精度温度识别,特别适用于各类人员聚集区域、公共场所的人员健康情况预警管理。实现所有出入人流的温度实时监测和超温预警,设备可联声光报警装置,通过对人体温度实时监测,将体温过高自动筛出,可进一步确认是否有疫情、病情等情况,然后及时进行处理。通过网线数据线将采集到的温度数据信息传输至管理客户端进行存储,进一步分析和追溯。

本系统主要由前端数据采集系统、传输网络、后台数据处理及信息监控管理平台组成。 (1)前端数据采集系统 前端数据采集系统主要负责现场图像采集、体温数据的采集、录像存储和网络传输。主要包括分布安装在各个区域的高清热成像摄像机、高清网络摄像机、红外体温检测仪,用于监测各安装区域的体温数据采集和安全防范,满足对现场监控可视化和历史数据可查化的要求。 (2)传输网络 监测点的传输可以采用支持wifi连接/有线连接传输方式安装方便简便。每个红外热成像人体测温系统。监控中心部署一条具备固定公网IP地址互联网专线,实现监控中心服务器与防疫现场的热像仪等设备互相通信,进而实现报警图像和录像的回传以及监控中心对现场的实时监视和控制。 (3)监控平台 监控平台是本系统的核心所在,是执行日常监控、系统管理、应急指挥的场所内部署体温监控综合管理平台。是一个互联网架构的网络化平台,具有对各区域监测点的人员流量和对数据的报警处理、记录、查询、统计、检测数据曲线输出等多种功能。

宽谱段红外消热差光学系统设计

第35卷第3期2014年5月应 用 光 学 Journal of Applied OpticsVol.35No.3 May  2014文章编号:1002-2082(2014)03-0510- 05收稿日期:2013-10-12; 修回日期: 2013-11-28基金项目:国家自然科学基金(61108044),吉林省自然科学基金(201215131 )作者简介:付跃刚(1972-),男,吉林人,教授,博士生导师,主要从事光学设计及检测技术方面的研究。E-mail:Fuyg @cust.edu.cn宽谱段红外消热差光学系统设计 付跃刚, 黄蕴涵,刘智颖(长春理工大学测控分析中心,吉林长春130022 )摘 要:宽谱段红外光学系统可以获取宽谱段的图像信息并增大目标信息获取程度。从红外光学系统的简洁性出发,对红外光学系统进行设计,系统仅由4片球面透镜组成,实现了4.4μm~ 8.8μm波段清晰成像,F#为2.68,达到了100%的冷光阑效应。采用被动消热差方式通过合理选择镜片材料及公式推导最终实现了各个波段内的消热差,镜筒材料为钛合金,透镜采用硒化锌(ZnSe),锗(Ge)及硫化锌(ZnS)材料,给出20lp/mm处系统在各个波段在-40℃~60℃的工作温度下的调制传递函数(MTF),以及各个波段下的光学系统畸变值。实验结果表明:设计的宽谱段红外光学系统结构简单,满足设计要求。关键词:宽谱段;红外;消热差;光学设计 中图分类号:TN202;TH703 文献标志码:A doi:10.5768/JAO201435.0306001 Design of multispectral infrared athermal optical sy stemFU Yue-gang,HUANG Yun-han,LIU Zhi-ying (Test,Control&Analysis Centre,Changchun University  of Science and Technology,Changchun 130022,China)Abstract:The infrared multi-band optical system can track the band information stretchingfrom mid-wave infrared to long-wave infrared,which can greatly improve the information ac-quisition capability.A infrared multi-band optical system composed of 4spherical lenses wasdesigned based on the compact principle.It could image clearly  at 4.4μm~8.8μm continuous-ly,the F#was 2.68which strictly matched with the cold light bar so that the cold light bareffect reached 100%.The system used the passive athermalization method to get rid of tem-perature compensation problem and finally realized athermalization for continuous bandsthrough selection of lens materials and formula derivation.The tube was made of titanium al-loy,the lens was made of ZnSe,Germanium and ZnS materials.The modulation transfer funtion(MTF)at 40℃to 60℃was given,as well as the distortion over every wavebands.The resultshows that the design of the system structure is relatively simple,which satisfies the require-ments of a standard infrared thermal imag er.Key  words:wide band;infrared;athermalization;optical design引言 红外光学系统在现代目标识别与探索领域具有不可替代的作用。跨越连续红外波段探测器的出现,扩大了对不同类型目标的探测能力,这样可 以在不同探测环境下使用同一光学系统对不同目标进行探测、识别。本文设计的宽谱段红外消热差光学系统在红外成像领域具有很大应用前景。 设计的中长波红外消热差光学系统采用法国

使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策

使用红外热成像仪检测中存在的问题及对策 开封供电公司变电运行部运行部赵阳 摘要:随着”三集五大”体系建设和变电设备“状态检修”的大力推进,传统的传统的变电设备检修和运行模式发生了根本性改变,能够实时、有效、动态地评价设备健康状况成为确保设备安全、稳定运行的前提,红外成像仪是目前变电运行人员检测运行设备健康状况的有力保证,可以有效的避免因设备发热而造成的非计划停电,为提高供电可靠率做出了贡献 关键词:变电红外热成像仪检测规范存在的问题对策 引言:本文针对当前变电设备红外成像检测技术的应用中存在问题及改进方法进行了思考以及对红外测温未来发展的展望。由于这种技术无需对所测设备停电,即可准确发现安全隐患,所以更要充分利用好、发挥好红外成像检测这一高科技手段,夯实变电设备“状态检修”基础,确保运行的可控、在控、预控。 一目前在使用中所存在的问题: (1)重设备,轻人员,培训工作不到位。 目前,红外成像设备已基本覆盖到重要的生产班组,极大提高了生产一线的技术装备水平,然而,好的检测设备必须得到正确和规范的应用,才可能发挥其最好的性能,不能只重视检测设备的配置,而忽略了对人员进行必要的培训,目前对红外成像仪方面培训的主要方

式还是以产品说明书为主,没有专业的培训教材和权威的培训师资,虽然厂家的技术人员会不定期到各基层单位组织测温培训,但由于运行人员倒班的原因,造成了一线人员缺乏热像仪的操作技能培训,同时,昂贵的机器也需要专业的使用和维护技巧,没有经过专业培训,在使用红外线成像器材时就不可避免要出现:保养不当、充电电池报废、昂贵的红外线镜头被划损等等现象,既造成了经济损失,也影响了测温工作的正常开展。 对策:(1)建立完善的红外成像检测制度,对红外检测工作的准备、风险预控、规范、安全注意事项等进行详细的规定。同时根据各站所管辖的一、二次设备详细列表并建立测温表单,以表单的形式使测温制度和规范落到实处;(2)加强红外热成像仪使用技术的培训,考虑到运行人员工作的特殊性,可以首先由相关厂家的技术人员对各个部门的技术专责进行培训并考核,然后由各个部门的专责负责对各个集控站,变电站站长进行培训,最后由各个集控站,变电站站长在现场向各自站运行人员进行现场培训,由各个部门专责不定期到各站检查培训效果并加以考核,同时将培训和考核结果与每个月的绩效工资挂钩。制定针对红外测温的奖罚措施,这样才能从根本上保证运行人员“愿意学,学的会” 2、重测温,轻分析,技术标准不到位 目前,能够娴熟掌握红外成像分析软件的运行人员寥寥无几,怕麻烦、图省事,直接把测温照片复制粘贴,往缺陷上报系统上一传了

红外热成像技术

红外热成像技术原理 目前,新的热成像仪主要采用非致冷焦平面阵列技术,集成数万个乃至数十万个信号放大器,将芯片置于光学系统的焦平面上,无须光机扫描系统而取得目标的全景图像,从而大大提高了灵敏度和热分辨率,并进一步地提高目标的探测距离和识别能力。 1991年的海湾战争成为展示高科技武器使用先进技术的平台。在这些新科技中,红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。红外热成像技术。是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射,再进行光电信息处理,最后以数字、信号、图像等方式显示出来,并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标,探测伪装的目标和高速运动的目标等军事应用外,还可广泛应用于工业、农业、医疗、消防、考古、交通、地质、公安侦察等民用领域。如果将这种技术大量地应用到民用领域中,将会引起安防领域的革命。 智能监控是计算机视觉和模式识别技术在视频监控领域的应用,它能对视频图像中的目标进行自动地监测、识别、跟踪和分析。国外智能视频监控技术的发展动力是来源于对特殊监控场所的监控需求,9?11事件之后,出于反恐、国家安全、社会安定等多方面的需要,智能视频监控与预警技术已逐渐成为国际上最为关注的前沿研究领域。尤其是在一些特殊的应用场所,如在恶劣天气下24h全天候监控、边防与周界入侵自动报警、火灾隐患的自动识别、被遗弃的行李和包裹等遗留物体检测、盗窃赃物查找、被埋尸体查找等等。 一.红外热成像系统的工作原理 1672年,牛顿使用分光棱镜把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光,证实了太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成。1800年,英国物理学家F.W.赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,偶然发现放在光带红光外的一支温度计,比其他色光温度的指示数值高。经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见的“热线”,这种看不见的“热线”位于红色光外侧,叫做红外线。这种红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000μm的电磁波。其中波长为0.78~1.5μm的部分称为近红外,波长为1.5~10μm的部分称为中红外,波长为10~1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0~1000μm的部分,也称为热红外线。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是,基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大;反之,辐射的能量愈小。 在自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。同一目标的热图像和可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布的图像。或者可以说,它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,而是变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温,并可进行智能分析判断。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档