紅外成像原理

由于紅外成像具有被動(dòng)工作、抗干擾性強(qiáng)、目標(biāo)識(shí)別能力強(qiáng)、全天候工作等特點(diǎn)，已被多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用于軍事偵察、監(jiān)視和制導(dǎo)方面。紅外成像偵察、監(jiān)視和制導(dǎo)已經(jīng)成為當(dāng)代武器技術(shù)發(fā)展的主流方向之一。紅外輻射是整個(gè)電子頻譜中的一個(gè)重要組成部分。紅外探測(cè)器是依靠探測(cè)目標(biāo)輻射和反射的紅外線而工作的。

通常紅外光譜的劃分是這樣的：近紅外（760納米-3微米），中紅外（3微米-8微米），遠(yuǎn)紅外（8微米-1毫米）。

紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射。大氣是紅外輻射的主要傳輸介質(zhì)。由于大氣中各種氣體和物質(zhì)對(duì)太陽(yáng)光譜均有一定的吸收能力。綜合各氣體吸收情況，得出了3個(gè)對(duì)太陽(yáng)光譜吸收較弱的區(qū)段，即2-2.6微米、3-5微米、8-14微米。在這幾個(gè)波段，大氣相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較透明的，常稱“大氣窗口”，對(duì)于從事紅外光譜亞牛、紅外技術(shù)應(yīng)用研究尤為重要。一般紅外儀器和紅外系統(tǒng)都工作在這三個(gè)窗口之類。

根據(jù)測(cè)量分析，一些重要的軍事目的的熱輻射波長(zhǎng)集中在3-5微米的中紅外線區(qū)和8-10微米的遠(yuǎn)紅外線區(qū)內(nèi)。利用這一特點(diǎn)，目標(biāo)紅外傳感器常選用適用于3-5微米紅外大氣窗口的碲化銦和適用于8-14微米紅外大氣窗口的碲銅汞

紅外輻射也成為紅外線，輻射過(guò)程除了取決于溫度之外，還受到許多其他因素的影響。對(duì)于理想黑體而言，紅外輻射的基本規(guī)律歸結(jié)為普朗克黑體輻射定律、維恩位移定律、斯蒂芬-波爾曼茲3個(gè)基本定律。