红外热像仪：技术解析与应用

本文主要介绍了红外热像仪的应用和其核心技术——光电成像信号处理，特别是在军事领域的夜视和目标探测中的使用。此外，详细探讨了红外探测器的分类，包括按照探测机理、波长、工作温度以及探测单元数的分类。 红外热像仪是一种非接触式的成像设备，它通过接收物体发出的红外辐射，将其转化为可视图像，从而揭示物体的温度分布。这种技术在多种领域都有应用，如军事中的夜视系统和目标探测，使得在低光照环境下也能清晰识别目标。 红外探测器是红外热像仪的核心组件，主要分为两大类：热探测器和光子探测器。热探测器基于热电效应，例如热释电摄像管和热探测器阵列，其中非制冷焦平面阵列如微测辐射热计是近年来的热点技术，具有低成本、低功耗、长寿命、小型化和高可靠性等优势。光子探测器则依赖光电效应，包括光电导探测器、光伏探测器和肖特基势垒探测器等，通常用于特定波长范围的红外探测。 根据探测器的工作波长，可以将其分为近红外、中波红外和长波红外。工作温度的不同，又可以分为制冷型和非制冷型，制冷型通常需要低温环境以提高灵敏度，而非制冷型则在室温下即可工作，适合于便携式和低功耗应用。 红外探测器的结构类型主要包括单元探测器、多元探测器和凝视型探测器阵列。光机扫描型热像仪采用单元或多元探测器，通过机械扫描获取图像，而凝视型探测器阵列，尤其是非制冷焦平面阵列，如微测辐射热计，能够实现电扫描，提供连续的温度分布图像，且无需复杂的制冷系统。 红外热像仪的技术进步显著提高了目标检测和温度测量的能力，广泛应用于军事、工业检测、建筑热能分析、医疗诊断等多个领域。随着非制冷红外技术的发展，未来红外热像仪将在更多领域展现出更大的潜力和应用价值。