红外热像仪-了解发射率

在处理红外或热像仪时，发射率的特性可能是要了解的最重要的现象。因此，它通常是热成像课程和研讨会中谈论最多的主题之一。简而言之，发射率描述了固体辐射红外能量的能力。发射率由三个主要部分组成：反射能量、透射能量和辐射能量。所有这些组件的总和必须等于 1。

由于大多数材料不允许红外辐射传输，因此成像主要关注反射和辐射能量。在这种情况下，得出一个总和可能会使测量热反射物体的温度变得困难，如果不是不可能的话。例如，试图辨别闪亮的不锈钢罐的温度不被认为是热成像的可行应用——除非罐表面的发射率可以改变。如果允许，可以在水箱的某个区域涂上暗黑色涂层，以将其发射率提高到 0.9 或更高。通过热传导，这种高发射率涂层会承受水箱皮肤的温度。然后，涂层将有利地向热像仪辐射能量，从而实现准确的温度测量。

涉及无法改变的低发射率表面的应用可能需要通过接触方法进行测量，例如通过连接物理热电偶。

将热像仪用于机器视觉时的另一个考虑因素是热像仪的可用空间分辨率。对于商业应用，最高分辨率约为 1.3 MP，更实惠的相机提供 640 × 480 或 640 × 512 MP。与可以提供 70 甚至 100 MP 分辨率的最先进的机器视觉相机相比，这些功能相形见绌。红外相机还有一些工作要做。

用于热像仪的镜头材料是奇特的。最典型的是锗。标准硼硅酸盐玻璃阻挡中波和长波红外光，因此不是合适的光学材料。

热像仪制造商必须将镜头校准到它所在的相机。许多制造商兼任其热像仪的镜头供应商。因此，他们为每个相机只提供一到五个镜头选择并不罕见，这使成像系统的设计进一步复杂化。

如果热像仪需要一个外壳来保护它免受恶劣环境的影响，情况就会变得更加复杂。在这种情况下，观察窗还必须配备红外透射玻璃，例如锗或其他合适的材料。