鞋类红外热成像测试知识及操作

本次课学习目标知识目标：1、初步了解红外热成像技术的一般原理及鞋类舒适应用；2、初步掌握红外热成像测试技术在鞋类舒适性测试中的一般步骤；能力目标：1、基本具备分析和比对测试数据差异的能力2、培养对鞋类成品舒适性温度评价的技能。教学重点与难点教学重点：红外热成像对比鞋类舒适性一般方法教学难点：红外热成像技术的测试及分析一、红外热成像技术概述二、红外热成像技术在鞋类设计领域的应用背景三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）鞋类红外热成像测试知识及操作分析讨论现有鞋类舒适性技术不仅仅包含之前所讲到的足底压力测试相关、鞋内垫压力测试技术、高速影像相关以及红外热成像测试技术，随时相关学科的发展，鞋类的舒适性研究涉及的技术逐渐完善，本章将给大家介绍鞋类舒适性研发的红外热成像技术种类及原理，而其中主要包括以下几种：鞋类的舒适性应该是方方面面的。包括？？？鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述红外热成像技术的发展设备应用领域鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述

1904年，开始采用近红外进行摄影。

1929年，苛勒发明了银氧铯（Ag-o-Cs）光阴极，开创了红外成像器件的先河。二十世纪30年代中期，荷兰、德国、美国各自独立研制成红外变像管，红外夜视系统应用于战争。

1952年，美国陆军制成第一台热像记录仪。鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述红外辐射的基本概念红外辐射普遍存在于自然界：

任何温度高于绝对零度的物体（人体、冰、雪等）都在不停地发射红外辐射。可见光：0.38～0.78um，红外线：0.78～1000um鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述主动式红外成像系统装有红外夜视仪的步枪红外夜视图像鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述

主动式红外成像系统自身带有红外光源，是根据被成像物体对红外光源的不同反射率，以红外变像管作为光电成像器件的红外成像系统。优点：成像清晰、对比度高、不受环境光源影响；鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述被动式红外热成像系统

热图像再现了景物各部分温度和辐射发射率的差异，能够显示出景物的特征。红外热成像系统是被动式成像系统。自然界中，温度高于绝对零度的一切物体，总是在不断地发射红外辐射。收集并探测这些辐射能，就可以形成与景物温度分布相对应的热图像。鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述树林中人的热图像小图是可见光图像大图是热图像鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述红外热成像系统光机扫描型非扫描型图像质量好结构复杂成本高结构简单图像质量逐渐提高鞋类红外热成像测试知识及操作一、红外热成像技术概述

1933年，哥本哈根大学国家医院的哈克塞森首先把红外摄影技术用于皮肤病学的研究，此后人们就把这一方法广泛地应用于医学实践。鞋类红外热成像测试知识及操作二、红外热成像技术在鞋类设计领域的应用背景

医学红外摄影技术主要考虑三个方面：皮肤和皮下组织对红外光的反射、散射和透射特性能穿透机体红外光源的光谱分布能记录红外光的胶片和感光板的光谱响应皮肤病学红外摄影首先用于医学方面的是检查皮肤疾病，它可以提供浅表痂皮下面愈合过程和皮下静脉情况。鞋类红外热成像测试知识及操作二、红外热成像技术在鞋类设计领域的应用背景静脉曲张患者的腿部远红外热像，血管明显增温、增粗，箭头所指处尤为明显。脉管炎患者的腿部远红外热像图，患腿由于血管疾病而血流不畅，导致低温。鞋类红外热成像测试知识及操作二、红外热成像技术在鞋类设计领域的应用背景鞋类舒适性技术所应用的热成像仪指的是被动式热成像系统，可分为制冷型和非制冷型两类，依靠收集物体发射的红外线判断温度的分布特征。鞋类红外热成像测试知识及操作二、红外热成像技术在鞋类设计领域的应用背景鞋类舒适性设计中应用红外热成像技术的发展背景：1、早期的温湿度测试存在弊端（国内研究）2、改进后对实验过程形成干扰，数据误差由此诞生新技术的应用，红外热成像技术。鞋类红外热成像测试知识及操作二、红外热成像技术在鞋类设计领域的应用背景Ⅰ.Adidas研发过程Ⅱ.红外热成像技术可行性鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）通过AdidasClimacool研发的过程，了解红外热成像仪的作用1.Climacool的定位——具有超强透气性能的跑鞋2.Climacool的研发设备——红外热成像仪3.Climacool穿着对比实验

实时效果分析4.Climacool表面温度分布Ⅰ.Adidas研发过程鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）Climacool的定位——具有超强透气性能的跑鞋

Adidas是一家专业的运动品制造商，climacool作为一款散热极佳的鞋款最初研发的目的是满足专业运动员对鞋靴散热的要求。随着普通消费者对鞋靴舒适性要求的提升，climacool系列也开始针对大众进行研发设计。通过红外测试穿着者足部的热点对鞋靴的开孔位置和形状进行设计，从而达到鞋内空气的最大流通。设计初衷产品市场的延续鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）Climacool的研发设备通过红外热成像仪，能够清楚的观察到足部散热分布的情况，并根据这些数据，对鞋靴不同区域的材料和结构进行改进设计。比如：夏季凉鞋的开孔位置、开孔结构（圆形或菱形），材料厚度和帮面工艺散热性能有何差异等等通过调整鞋靴材料和结构设计的样鞋可以通过红外热成像仪比较散热能力。鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）climacool穿着对比实验改进后改进前

通过测试赤足运动足底主要散热点/区域，在凉鞋的底部主要散热区域进行镂空设计，使得鞋内热量通过空气的热量传递散失掉，从而达到舒适的目的。红外热成像仪测试表明：在镂空处的部位，温度明显高于传统鞋款，热量经空气对流散失，达到降温的目的。鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）Climacool表面温度分布图中颜色的意义：红、黄、绿、蓝温度呈依次递减趋势采用climacool技术的鞋与传统鞋进行比较。Climacool消耗了来自足部的更多热量，因此采用climacool技术的鞋外部温度会更高。鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）测试设备与分析根据赤足运动时足部的散热特点提供鞋靴散热孔的设计依据运动员的测试平台鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）

ADIDAS红外热成像技术当前需要解决的技术关键是：确定符合测试要求的热成像仪型号及相关配套设施热成像技术操作人员的技术培训计划建立热成像仪在鞋靴舒适性研究领域的研究计划Ⅱ.红外热成像技术可行性鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）鞋靴散热性研发热成像要求：1、温度感应灵敏度2、热成像仪的拍摄分辨率达到清晰的要求3、测试温度的范围4、在线式热成像，电脑实时数据分析研发效果的关键在于采用设备的精度及研发测试人员的分析能力；鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）红外热成像仪最早应用于军事用途，随着制造成本的降低逐渐向工业方向发展。截止目前它的应用范围几乎涉及社会的各个领域，包括航天航空、军事、汽车制造、医疗疾病等等，但是在鞋靴的舒适性研究领域仅仅有ADIDAS一家，在鞋靴舒适性领域的应用几乎为空白。基于这样的背景使得红外热成像技术在鞋靴领域的应用难度很大，但同时也预示了未来广阔的发展前景。鞋类舒适性设计（散热功能的设计和选材）将发生革命性的变化。鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）1.帮面材料的选择帮面是影响鞋靴散热的主要部位，不同厚度、不同材质的帮面材料散热特性不一样，通过红外热成像仪对不同材料成鞋进行热量散失测试，能够清楚的判别材料性能优异；鞋类舒适性应用领域鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）2.不同材料的组合工艺皮鞋为了保证外表挺拔、美观，往往在鞋里贴上衬布和主跟、包头等材料，这些材料的使用增加了帮面的厚度，降低了鞋靴的散热能力，使用红外热成像技术能够对这些材料的组合散热性能进行比对，进行结构最优化；鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）3.帮面粘合胶层厚度为保证鞋靴质量，在帮面内刷胶，进行粘合。胶层的厚度影、响成鞋的散热性，目前工艺要求两进两退的操作完全是出于鞋靴质量和节省成本的考虑，使用红外热成像仪对不同刷胶厚度散热进行对比，确定最合理的刷胶厚度，有利于改进鞋靴散热性。鞋类红外热成像测试知识及操作三、红外热成像在鞋类设计领域应用案例（品牌先河）课程小结与作业课程小结（1）红外热像技术的原理及发展（2）红外热像技术的应用及创新作业应用红外热像技术测试分析足表温度的分布分析讨论现有服装舒适性技术不仅仅包含之前所讲到的服装压力测试相关、人体三维扫描测试技术、高速影像相关以及红外热成像测试技术，随时相关学科的发展，服装的舒适性研究涉及的技术逐渐完善，本章将给大家介绍服装舒适性研发的红外热成像技术种类及原理，而其中主要包括以下几种：服装的舒适性应该是方方面面的。包括？？？一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作红外热成像技术的发展设备应用领域一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作

1904年，开始采用近红外进行摄影。

1929年，苛勒发明了银氧铯（Ag-o-Cs）光阴极，开创了红外成像器件的先河。二十世纪30年代中期，荷兰、德国、美国各自独立研制成红外变像管，红外夜视系统应用于战争。

1952年，美国陆军制成第一台热像记录仪。一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作红外辐射的基本概念红外辐射普遍存在于自然界：

任何温度高于绝对零度的物体（人体、冰、雪等）都在不停地发射红外辐射。可见光：0.38～0.78um，红外线：0.78～1000um一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作主动式红外成像系统装有红外夜视仪的步枪红外夜视图像一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作

主动式红外成像系统自身带有红外光源，是根据被成像物体对红外光源的不同反射率，以红外变像管作为光电成像器件的红外成像系统。优点：成像清晰、对比度高、不受环境光源影响；一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作被动式红外热成像系统

热图像再现了景物各部分温度和辐射发射率的差异，能够显示出景物的特征。红外热成像系统是被动式成像系统。自然界中，温度高于绝对零度的一切物体，总是在不断地发射红外辐射。收集并探测这些辐射能，就可以形成与景物温度分布相对应的热图像。一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作树林中人的热图像小图是可见光图像大图是热图像一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作红外热成像系统光机扫描型非扫描型图像质量好结构复杂成本高结构简单图像质量逐渐提高一、红外热成像技术概述服装红外热成像测试知识及操作

1933年，哥本哈根大学国家医院的哈克塞森首先把红外摄影技术用于皮肤病学的研究，此后人们就把这一方法广泛地应用于医学实践。二、红外热成像技术在服装设计领域的应用背景服装红外热成像测试知识及操作

医学红外摄影技术主要考虑三个方面：皮肤和皮下组织对红外光的反射、散射和透射特性能穿透机体红外光源的光谱分布能记录红外光的胶片和感光板的光谱响应皮肤病学红外摄影首先用于医学方面的是检查皮肤疾病，它可以提供浅表痂皮下面愈合过程和皮下静脉情况。二、红外热成像技术在服装设计领域的应用背景服装红外热成像测试知识及操作静脉曲张患者的腿部远红外热像，血管明显增温、增粗，箭头所指处尤为明显。脉管炎患者的腿部远红外热像图，患腿由于血管疾病而血流不畅，导致低温。二、红外热成像技术在服装设计领域的应用背景服装红外热成像测试知识及操作服装舒适性技术所应用的热成像仪指的是被动式热成像系统，可分为制冷型和非制冷型两类，依靠收集物体发射的红外线判断温度的分布特征。二、红外热成像技术在服装设计领域的应用背景服装红外热成像测试知识及操作服装舒适性设计中应用红外热成像技术的发展背景：1、早期的温湿度测试存在弊端（国内研究）2、改进后对实验过程形成干扰，数据误差由此诞生新技术的应用，红外热成像技术。二、红外热成像技术在服装设计领域的应用背景服装红外热成像测试知识及操作

为了评价整件服装的隔热性能，使用红外热像仪可直接测量人体穿着的不同服装面料的表面温度分布，拍摄红外图像如图1、红外判断服装面料隔热性实验三、红外热成像在服装设计领域应用案例服装红外热成像测试知识及操作实验环境条件设置温度20℃、相对湿度65%。在出汗暖体假人控制皮肤温度恒定后,穿上待测保暖内衣。30min后,用红外热像仪在距假