医用红外热成像仪培训资料

1、红外热成像仪原理红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的 焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映 到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构 （焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分 光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号， 经放大处理、转换或标准视 频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。一、原理红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。红外线的发 现是人类对自然认识的一次飞跃。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分 布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示

2、物体表面温度分布的技术称之为红 外热成像技术，这种电子装置称为红外热像仪。这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分 红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感， 因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色 彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等二、应用热像仪在军事和民用方面都有广泛的应用。 随着热成像技术的成熟以及各种 低成本适于民用的热像仪的问世，它在国民经济各部门发挥的作用也越来越大。 在工业生产中，许多设备常用于高温、高压和高速运转状态，应

3、用红外热成像仪 对这些设备进行检测和监控，既能保证设备的安全运转，又能发现异常情况以便 及时排除隐患。同时，利用热像仪还可以进行工业产品质量控制和管理。热成像的优势自然界中的一切物体的温度都高于绝对零度，都会有红外辐 射这是由于物体内部分子热运动的结果。 其辐射能量正比于自身温度的四次方 成正比，辐射出的波长与其温度成反比。红外成像技术就是根据探测到的物体的 辐射能的大小。经系统处理转变为目标物体的热图像，以灰度级或伪彩色显示出 来，即得到被测目标的温度分布从而判断物体所处的状态。林区背景温度一般在-4060摄氏度，而森林可燃物产生的火焰的温度为 6001200摄氏度，两者 温度相差较大。在热

4、图像中很容易将可燃物的燃烧情况从地形背景中分离出来。 根据热图像的温度分布，我们不仅可以判断火的性质还能探测出火的位置、火场面积、从而估计火势。此外，红外热像仪在医疗、治安、消防、考古、交通、农业和地质等许多领 域均有重要的应用。如建筑物漏热查寻、森林探火、火源寻找、海上救护、矿石 断裂判别、导弹发动机检查、公安侦察以及各种材料及制品的无损检查等。三、红外热像图和可见光图比较红外热图像可见光图像四、红外线的发现1800年英国的天文学家Mr.WilliamHerschel用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。他发现，当水银温度计 移到红色光边界以外，人眼看不见

5、任何光线的黑暗区的时候，温度反而比红光区更高。反复试验证明，在红光外侧，确实存在一种人眼看不见的“热线”，后来 称为“红外线”，也就是“红外辐射”。红外线普遍存于自然界中，任何温度高于绝对零度(-273.16 C )的物体 都会发出红外线，比如冰块五、红外热成像技术的基础知识-电磁波谱我们通常把波长大于红色光线波长 0.75卩m,小于1000 ym的这一段电磁 波称作“红外线”，也常称作“红外辐射”。红外线按照波长不同可以分为：近红 外0.75 - 3卩m；中红外3 - 6卩m；远红外5 - 15卩m；极远红外15 -000 口 m。虹外常并ti特|TV & FM JTV A FMxk

6、 11可见尤aAM |養长In|I y %tjilliii.Inm Inm IGrim lOGnim ”Tgm 1w|jnn fm-rrt1OOmm Im 10m 10Om 1'kn;jFf- -六、红外辐射的大气穿透红外线在大气中穿透比较好的波段，通常称为“大气窗口” 。红外热成像检 测技术，就是利用了所谓的“大气窗口” 。短波窗口在1-5阿 之间，而长波窗 口则是在8-14 ym之间。般红外线热像仪使用的波段为：短波(3 y m- 5 y m);长波(8 y m-14 ym)4-基>ITT Tt 4t fIT4，4TTIJ円f °、o3CO,七、红外热像仪原理红外热

7、像仪可将不可见的红外辐射转换成可见的图像。物体的红外辐射经过 镜头聚焦到探测器上，探测器将产生电信号，电信号经过放大并数字化到热像仪 的电子处理部分，再转换成我们能在显示器上看到的红外图像。二堆焦平血列阵探测器尢学系统八、人体各部位体表温度对照表:ftL靑年男女体衰温度各部位温度分布特征Tab J The temperature distributwn characteristic of youth序号男代）女代）AT(TPI脸34.7±0.534.6x0.S0.14 ±0.060.0312裁前区35,210,435.4 ±0.S-O.26±O.O50.

8、 <XJt>A3加部35.4±0.435.4±0.6 0.(M±0.07().5934J4.5±0.St0.&-0.27±0.«0.0055H fiUliU.534.4t0.70.07±0,0B0.3496習肓区53.4 ±0.633.2tO.K0.21 ±0.080.012"7WWW区33 8±0.634.OtO.6-0.21 10.07O.«Ka833.4x0.733.7 ±0.5-O32土0 080.0M 广9手草32.7 t 13J2 6

9、±1.20.09±0J60.57<)10手評32.6 t L232 9 ±1,0-D-281O.I50.05311腾前区34.7±0.633.1 ±0.9-0.41±0.0«Qg.12腾林区34.7x0,534.9 古0,7-O.I3±O.»70 06113膻前区M.S ±0.634.910.9-471434,3x0,634.4t0.9 O.I2±OJ10.28415脸前区34.2±0.S33.7 ±0.70.61 i 0.070,000

10、，16股后邕34,2x0.533,5270 77 ±0.090.000窪17滕部前区32.9±0.732.8±l.O0.15 ±0.100.1291835.0±0.534.6 ±0.60 41 ±0.060.000窪19小僅前区34.2±0.534.010.60.2910.060.000*2&小健后区M.l ±0.533.4x0.60>62i0*06O.Ott 广21脐35.4 ±0.635.910.6VO.110.000*注：男女廻度值以Mn 1 SD农示T以Mn ±

11、EK嶷示取4 P<0.05P20I衰2正常男性年体耘左右iB差Tab .2 Difference in 玫in temperature between twosides of normal male youth序号区域H(M£(T)右代）T( T)P116&M.7±0.SJ4.71O.50,02 ±0.120.0702烦前区I6S33.2*040.05*0.14 0.0D0a3项部16635.410.435.4±0.4OgO.MO.OW，4IfA14.5±0,834.4t0,«0,1110.29 0.000A5U前区I6

12、SM.410.534.4*0,5O.I3tO.28 O.ODO*6宵后区16733.3±O,7J3.5 ±0,6-020t 0/27 0.0®*1前臀前区唄3J.9tO,633.810.6OJOtO,26 00«广i前曽百区IM33.3 ±0.633.5±O,6-0.2&t0.37 0.ax»*g16832 "1,332 6 ±1.40.09±0.90 0.2201016252 511332.6± 1.2-D.0720.98 0.J41ii【関34,7 古 0,654.6*0,

13、6O.O9±O,I7 0.0K广12剧肖区16734.7±O,534.810.5-0.05i0.ll 0.000A13腹前区l(A34 H±0,6348*0.60.02±0J40.11914應背区166J4.3±0,634.3±0.60.04±0.2415阳区16734 3 t0.534.210J0.06t0J8 Q,(X)Oa16膛后区 d 亠，16?34 2*0.534.310.5-0.()6 ±0.16 0,(X)0A1716832,9*0.732.910.70.081 G 48 0.027"18朋

14、窝168M 9x0.535.010.4-O.W±0.28o.QOOaW小整前区16?34.310.534.210.SO.CMiO.l? O.H»20小腿后区168MO 古 0.534J10.3-O.Cffi ±0>16 0.000注禺匿口 M螂±5D 我示' PcO.Cft rrtkOl衰3 正常女性年体表左右温菱Tab,3 Diflerences in skin temperature between twosides of normal female youth库号体费M（人敎）左（弋）右(GiT(T)P1捡40M.6±0.5

15、34.6±0.50.02 ±0.160,5182複前区4035 4±0.53S.5±0.5-0.03 ±0.130.1073项部4035.4±0.635.4t0.60 03±0 290.4764-4034.8 O.H34.6 ±0.80.20±0.40O.(XBaJK前区4034.4 ±0.6±0.70.15±0.270 ooi a6«r肓区4033.1 0.733.2 ±0.8 0.0"仝 0.340-1297前習前区4034.1 ±

16、0 634.0±0.60 07 ±0 ,200.032*S前骨盾区4033.7±0.333.7x0.6-0.Mx0.360.4629手拿4032,6± 1.232,5±1.20.14 ±0.260.C«|A10手甘4032.8±0.932.9±1.0-0.l6t0.500.03i*11刿询区4035,2±0.935.0±0.9CM3 土 0.120.000A124034.R0.7M.9±C>.7-0.06±0.110.004a13腹的区4034.9±

17、0.934.9±0,90,00±0,130.W614槪肯区4034.4 2934.5± 1.0-0.M t 0.230.22215股前区4G33.8±0,73).6±0.70.07±0.14o.(x»A16腔后区3933.5±0.833.4 ±0.70.04 仝 0.220.29717ttPFWE40?2,7±0.832,6 ±0.H0.()6 ±0.230.<»5IH4034 6±0.634.610.60 01 to. 160.65719小S8前区

18、4034.0±0.633.9 ±0.60.04 ±0.190.19920小IL后区40 '33.4 ±0.631.510.6-0.03*0.150.023 *注:SlJlffi W Mn ± SI)丧页 g P< 0 05 AP<0 01衰4人体左右两侧相血部也平均潟度的相关分析Tab,4 The correhikm of arage temperature brlj*rtntwo sides </ the body洋号体盘g域 男女12颈怖区Q.9740 9480.9580.96730.955o.im40 9300.8685習币】区0.8530.9256臂后区0 9170337前宵耐区0 9M0,9508前譬后区0.8360.7%9手拿0.7740.97S10手背0.6W0,875110旳0.W112MtfE0.9790.98313WWR0 9720.99114JlffLK0.91$0.97215段曲区0.9400.9&316般后区0.9490.95617臊部師区0.7850.957180 8150.96319小癮前区