医用红外热成像技术的原理是什么?

作者&投稿:察友 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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医用红外热像技术是医学技术和红外摄像技术,计算机多媒体技术结合的产物,,这是一种记录人体热场的影像装置。人体是一个天然的生物发热体,由于解剖结构、组织代谢、血液循环及神经状态的不同,机体各部位温度不同 ,形成不同的热场。红外热像仪通过光学电子系统将人体辐射的远红外光波经滤波聚集, 调制及光电转换,变为电信号 , 并经A/D 转换为数字量, 然后经多媒体图像处理技术 ,以伪彩色热图形式 , 显示人体的温度场。正常的机体状态有正常的热图 。异常的机体状态有异常的热图,比较两者的异同 , 结合临床就可以诊断, 推论疾病的性质和程度 。红外热像技术被应用到医学领域已有40多年历史。红外热像技术在我国起步较晚,1976年上海率先试制成功第一台样机,但由于成像质量差及热像规律复杂,进展较慢。近5年来,随着光电技术、计算机多媒体技术,尤其是半导体技术的发展,使热像仪的分辨能力、清晰度达到了临床需求的水平,成为国际上新的研究热点。



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。

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。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。红外热像仪是通过非接触探测红外能量(热量),并将其转换为电信号,进而在显示器上生成热图像和温度值,并可以对温度值进行计算的一种检测设备。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化,或测量,不仅能够观察热图像,还能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。



红外成像技术是一项前途广阔的高新技术。比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外,称为红外线,又称红外辐射。是指波长为0.78—1000微米的电磁波,其中波长为0.78—2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0—1000微米的部分称为热红外线。自然界中,一切物体都可以辐射红外线,因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。夜间观察遇到的最大难点是光强不足及对比度差,在夜视技术没出现之前或技术不发达时,单凭人眼是很难在夜间观察目标及环境的,因此,夜间也就成为非法活动如抢劫、恐怖活动等频繁发生时间段。据统计,世界上47%的暴力犯罪案件发生在晚6点到早6点之间。原因很简单,在夜幕的笼罩下,罪犯分子易于隐蔽,易于接近受害者,犯罪场面也不容易被看见。夜间同样是军事活动的频繁发生时间,如夜间行军、劫营、伏击等,我军在抗战及解放战争期间就是以夜战出名。现代战争中,美国都是选择在夜间发动战争的,如伊拉克战争等,原因就是对方没有夜视技术,而美方装备有先进的夜视设备,进行一场不对等的战争。




红外热成像技术的应用领域
红外热成像技术是一种被动式、非接触的检测与识别技术,可利用目标和背景或目标各部分之间的温度差或辐射差异形成的红外辐射特征图像来发现和识别目标,其两大基础功能是测温与夜视。测温,即能实现非接触式远距离测温和故障检测,优势是简单直观、安全精准、高效省时和全天候工作。夜视,即在完全无光的情...

红外热成像技术是怎样应用在安防监控上的?
红外探测器是一种能够感知并检测红外辐射的设备,将物体表面不可见的红外能量转化为成电信号,再经由电路信号转换和图像算法处理,转换成肉眼可识别的红外热像图,从而实现对目标的监测和识别。如果在安防监控上装上红外探测器,势必可以给我们的生活带来更多安全和保障,因为红外探测器有着隐蔽性高、全天候...

红外线热成像原理
这种热像图与物体表面的热分布场相对应。热图像上的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像,可以直观地观察到被测目标的整体温度分布状况,研究目标的发热情况,从而进行下一步工作的判断。相比利用可见光的设备,由于红外热成像技术是一种对目标的被动式的非接触的检测与识别,其两大基础功能...

红外热成像仪是利用什么原理进行工作的?
自然界中一切温度高于绝对零度(-273.15°C)的物体都能辐射红外能量,红外热成像原理是基于探测物与背景的温差来成像的,其核心技术就是红外焦平面探测器的生产和研发。红外探测器可以探测、收集目标物体的红外能量,将物体表面的红外热辐射转换成相应的电信号,然后经过放大和视频处理,形成可供肉眼观察的...

红外热成像的一些技术介绍
从电力巡检到疫情防控,红外热成像的应用场景无所不在。在电力行业,高压设备的温度监控已成为标准操作;而在日常生活中,红外技术甚至被用于家电安全检测和夜间安全监控,如抓捕犯人和火灾救援等。选择适合的红外设备随着科技的进步,红外热成像设备的成本逐渐降低,性价比越来越高。国内如海康、大华等安防...

军用热成像仪是什么原理?当人体的热量到多少的时候会不被热成像仪发现...
它是用红外热成像技术,探测目标物体的红外辐射,(包含热量)并通过光电转换、信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像。自然界所有温度在绝对零度(-273℃)以上的物体都会发出红外线,红外线(或称热辐射)。目前,最先进的红外热像仪(热成像仪或红外热成像仪),其温度灵敏度可达0....

什么是红外热像技术
红外热成像技术,就是将不可见的红外辐射转化为带有温度数据的可视化图像,通常用不同颜色表示不同温度,能反映出目标表面的温度分布状态。它是一种被动式、非接触的检测与识别技术,其两大基础功能是测量温度和全天候成像。红外热像图 可见光图 ...

红外热成像仪的应用有哪些
1、故障诊断,主要用来进行发动机故障排查,对前后车轮的温度进行比较,对车身气密性进行检测,排查车床加热丝,看排气管的温度分布,查看中间轴的磨损情况等。2、汽车设计,查看可加热汽车扶手温度变化,前风挡的消雾效果,测试保险丝等。3、汽车制造,主要检测车灯灯罩,电气线束,发动机壳体,轮胎,变速箱等...

红外热成像的技术原理是什么?
揭示科技魅力:红外热成像的神奇世界随着科技的飞跃,对环境的洞察力日益增强,而红外热成像技术作为气象监测的瑰宝,正以前所未有的精度揭示自然的温度秘密。这项技术不仅助力我们预测自然灾害,还能深入理解生态环境的微妙变化,从而保护地球家园。首先,红外热成像如同一个无尽的温度测量仪,它能够捕捉地表、...

红外热成像技术的主要特点
1. 红外热成像技术的作用 红外热成像技术是一种被动式、非接触的检测与识别技术,其两大基础功能是测温与夜视。2.红外热成像技术在应用于哪些行业 红外热成像技术最早应用于军事领域,例如夜间观测。后来迅速向民用工业领域扩展,广泛应用于电力巡检、电气设备维护、工业自动化、检验检疫、安防监控、森林...

伊犁哈萨克自治州18188556906: 医用红外热成像技术的原理是什么? -
索耐安曲: 上海欧美大地的医用红外热成像技术的原理,所有高于绝对温度(-273K)的物体都会发射红外辐射,霍尔兹-波兹曼发现红外辐射及温度之间的关系.物体表面发射的红外辐射与物体表面的辐射率及绝对温度成正比.人体的辐射率接近1%,类似黑体,即几乎能100%辐射红外能量.这样就可以通过人体皮肤的红外辐射得出人体温度分布.医用红外热成像技术就是通过接收病人身体表面的红外辐射,对病人身体表面及热区温度进行检测、记录、成像.图像可以提供被检测区域的温度对比信息,对被检测区域进行定性和定量检测.

伊犁哈萨克自治州18188556906: 医用红外热成像技术的原理是什么
索耐安曲: 最早使用生物热学诊断技术的记录可以在大约公元前480年希波克拉底(希腊名医)的著作中找到.方法是将病人的身体表面涂满泥巴,观察什么部位干的最快,以此判断...

伊犁哈萨克自治州18188556906: 红外热像仪技术原理是什么呢? -
索耐安曲: 红外热像仪是被动红外成像.红外热像仪就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号,经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫...

伊犁哈萨克自治州18188556906: TMT医用红外热成像技术原理是什么? -
索耐安曲: TMT医用红外热像仪是利用红外辐射照相原理研究体表温度分布状态的温差摄像技术,其实质是一种全身温度分布扫描仪.红外辐射与人体的血液循环、组织代谢、神经的功能状态和组织结构密切相关,比较和分析正常和异常热图的差异和规律,就可用于诊断、推论机体的生理、病理状态.结合临床,可以指导和辅助临床医学的诊断及进行疗效观察评估.

伊犁哈萨克自治州18188556906: 红外热成像仪是什么原理?
索耐安曲: 原理:红外热成像仪是根据凡是高于一切绝对零度(273.15℃)以上的物体都有辐射红外线的基本原理、利用目标和背景自身辐射红外线的差异来发现和识别目标的仪器

伊犁哈萨克自治州18188556906: “热成像仪”的工作原理是什么? -
索耐安曲: 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,并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技...

伊犁哈萨克自治州18188556906: 红外热像仪有什么原理
索耐安曲: 红外热成像技术是一项前途广阔的高新技术.比0.78微米长的电磁波位于可见光光谱红色以外,称为红外线或称红外辐射,是指波长为0.78~1千微米的电磁波,其中波长为0.78~2.0微米的部分称为近红外,波长为2.0~1千微米的部分称为热红外线.自然界中,一切物体都可以辐射红外线,因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像.目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是表面温度分布图像.红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布,变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像.所有温度在绝dui零度以上的物体,都会不停地发出热红外线.红外线(或热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射

伊犁哈萨克自治州18188556906: 热成像的成像原理是什么
索耐安曲: 系统的工作原理是,由光学系统接受被测目标的红外辐射经光谱滤波将红外辐射能量分布图形反映到焦平面上的红外探测器阵列的各光敏元上,探测器将红外辐射能转换成...

伊犁哈萨克自治州18188556906: 热成像工作原理是什么?
索耐安曲: 从热学的基本知识我们可以得知:温度处于零度以上物体均发射红外辐射.人体红外发射率为0.98,近似为黑体(黑体的辐射率为1 ).当体温高于背景温度时,机体透过皮肤发射红外辐射,辐射能的幅度及空间结构与温度有一定的对应关系.因此设计应考虑用一种可以区分各种辐射强度的接收装置. 热成像摄像机的工作原理就是热红外成像技术.其核心就是热像仪,它是一种能够探测极微小温差的传感器,将温差转换成实时视频图像显示出来.但是只能看到人和物体的热轮廊,看不清物体的真实面目.

伊犁哈萨克自治州18188556906: 请问热成像摄像机的原理是什么?回答好了有重谢! -
索耐安曲: 任何有温度的物体都会发出红外线,热像仪就是接收物体发出的红外线,通过有颜色的图片来显示被测量物表面的温度分布,根据温度的微小差异来找出温度的异常点,从而起到与维护的作用.一般也称作红外热像仪.而热成像摄像机的工作原理就是热红外成像技术.其核心就是热像仪,它是一种能够探测极微小温差的传感器,将温差转换成实时视频图像显示出来.但是只能看到人和物体的热轮廊,看不清物体的真实面目.

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