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    红外摄影实验(红外对射实验)

    技巧  2022-11-241330

    1. 红外摄影实验

    工具/原料:

    sony拆旧6倍光学变焦镜头一只,

    3v-9v转12v DC-DC变换器一只,

    黑白红外敏感摄像头一只,

    摄像机黑白取景器一只,

    锂电池2只,

    步骤/方法

    制作要点:将光学变焦镜头和黑白红外敏感摄像头连接部分,要通过试验找出最佳距离并固定

    2.因原来光学变焦镜头有电动调焦功能,并有限位开关,所以日后制作外壳时,方便安装按钮控制变焦

    3.这个取景器比较有意思,居然是CRT的,图像很细腻,分辨率较高,还有专用橡胶眼罩,

    4.这是距离被摄人物5米拍摄的,没用红外光照射,我在黑暗的环境用这个镜头看过遥控器,耀眼得很。网上买的一个摄像机的黑白取景器,一个黑白的摄像头,其实很简单,在摄像头周围加装一圈红外发射管,加了一个20mA的恒流器,这样发光管亮度足够又不会烧管子,然后,摄像头用12V供电,取景器是5V供电,简单起见,从12V那儿直接7805稳压过来,其实应该用开关稳压电路的,闲麻烦,简单处理了.供电是用三节锂电池供电,拿一个牙线盒子装的,10.8V 2000mA的锂电池,充满电后1

    2. 红外对射实验

    先说一下红外对射设备的接线方法:

    红外对射一套包括一个发射端和一个接收端.

    发射端只需要一根电源线即可,一般为DC12V供电,电源线可以采用RVV2*0.75线缆

    接收端需要两根线:一根电源线,一根报警信号线.均可以采用RVV2*0.75线缆

    关于并联还是串联的问题,电源线可以并联,信号线不可能串联,除非多个红外对射只作为一个报警信号来处理.

    一般来说,报警信号线的布线方式分为总线和星型两种方式.

    总线式报警方式的布线方式为:

    从控制室报警主机布一条或者多条主干控制线出去(看工程布点的实际情况),每个红外对射的接收端要增加一个单防区模块,单防区模块并联在主干控制线上

    3. 红外摄影百科

    就是在夜视状态下,摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体,红外线经物体反射后进入镜头进行成像。

    这种夜视的特点是可以在完全没有光线的条件下进行拍摄,但由于采用的是红外摄影,无法进行彩色的还原,所以拍摄出来的画面是黑白的。

    4. 红外成像实验

    这问题从红外摄影的原理开始说起。可见光是380~760纳米波长的电磁波,低于该波长的是紫外线,高于该波长的是红外线,肉眼对于二者均不可见(恩,我指人类)。数码照相机在传感器(CMOS或CCD)前加装了滤镜,只允许可见光通过,吸收其他波长光线。这也就是为什么过滤紫外线的UV镜对于数码相机只起保护作用。

    红外线摄影是一种另类的拍摄方式,让红外线通过镜头到达传感器上,实现红外线成像曝光。这意味着需要摘除传感器前的滤镜,让红外线进入。

    事实上进行红外线摄影的实现手段不止这一种:1.使用镜头红外线滤镜。红外线滤镜能吸收可见光(或吸收一部分可见光),让红外线透过。对于一些较早期的数码相机,传感器前的滤镜过滤红外线效果并不彻底,不伤害机身的情况下即可实现凑合的红外摄影。当然它需要长时间曝光,这对传感器的寿命是十分有害的。

    2.对相机动手术,摘除原有的传感器滤镜,加装红外滤镜,只允许红外线透过(或也允许少量可见光通过)。这类方法比较有效,但成本较高,相机除了红外摄影就不能干别的事儿了。数码红外摄影有波长的类别。780~1000纳米的红外线,传感器有较高的敏感度,而超过1000纳米波长的则敏感度低,失去摄影意义。在可利用的波长类,有不同的滤镜。630纳米以下的滤镜能获得浓烈的色彩、680左右的红外滤镜能获得适中色彩、850纳米左右的近纯红外黑白略带红蓝色、850纳米以上的是纯红外,即呈现出黑白影调。你发现规律没?波长越低越允许可见光通过,故而有一定的颜色信息;波长越高的可见光干扰越少。

    红外摄影的初衷:刑侦上用它摄录肉眼难以看清的犯罪痕迹;科研上用它来记录隔离实验;文物保护部门用其鉴定文物。生物体本身就属于辐射源,它一直在辐射着不可见的红外线,实现透视的原理并不复杂,捕捉肉体红外线,尽量弱化可见光干扰。

    但你要搞清楚,并不是所有的衣服都能透视。纯棉料的衣服会吸收红外光线,而尼龙及混棉衣服则会透射红外光

    5. 红外线实验

    光电探测方面的实验有:可见光探测实验,红外探测实验,紫外探测实验,成像偏振探测,多光谱/超光谱成像,激光雷达成像以及多传感器数据融合技术实验等。光电探测是探测技术领域的重要组成,可以补充其它探测技术所不具备的优先特点,值得普遍关注。

    6. 红外扫描成像实验报告

    红外线热成像

    红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量,准确地测定物体表面温度的仪器。在产品质量控制和监测,设备在线故障诊断和安全保护以及节约能源等方面发挥了着重要作用。

    红外测温由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量,视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。

    7. 近红外实验

    温度是度量物体冷热程度的一个物理量,是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数,许多生产工艺过程要求对温度进行监视和控制。某些设备的运行状态是否正常会在温度方面有明显的反映,从而根据温度值的变化可以了解机电设备的运转状态及其故障。 而温度不能直接测量,必须借助物体的某些物理性质来间接地测量。表1列出常用的测温方法和特点,其 中红外测温作为一种常用的测温技术具有很明显的优势。

      1 红外测温仪的特点

      红外测温是一种非接触式测温技术,它具有以下 特点: (1)非接触测量;(2)反应时间快,十分之几秒; (3)灵敏度高,0.1℃ 的温度分辨率和毫米级的空 间分辨率; (4)测温范围广,零下几十度到上千度。由于测量时无需接触被测物体,因此可安全地检 测难以接触的物体的温度,并且对被测物体无污染和 损坏。便携式红J’I,N温仪由于随身携带方便,操作简便, 能用于多方面的目标温度检测,被广泛应用于设备故障诊断、暖通、铁路、石油、化工、冶金、玻璃、金属加工 等领域。本文从红外测温的基本原理出发,重点谈谈 如何提高红外测温仪的准确性。

      2 红外测温的基本原理

      红外线是一种不可见光,它具有很强的热效应。自然界里任何物体,只要它的温度高于绝对零度(一 273~C)都能辐射红外线。利用物体的红外辐射来测量 物质温度就是红外测温。红外测温遵循的基本原理和依据为斯蒂芬一彼尔 兹曼定律。该定律给出了物质温度与辐射能量之间的 关系式中: E一物体的辐射功率(W/m); 仃一材料的比辐射率; s一斯蒂芬一彼尔兹曼常数(5.67 X 10 W/(m ·K )); 卜物体的绝对温度(K)。由上式可知:根据物体发射的辐射功率(探测器测 量出)和它的比辐射率(查表或实验得到),按照上面 的公式就可求出它的温度。 3如何提高红外测温仪的准确性

      3.1 确定测温范围

      测温范围是最重要的一个性能指标。如Raytek(雷泰)产品覆盖范围为一5O℃ 一 3000℃ ,但这不能由一种型号的红外测温仪来完成,每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。因此,用 户对待测温度应大致有一定了解,然后才能决定选择使用什么型号的测温仪。被测温度范围一定要考虑准 确、周全,既不要过窄,也不要过宽。测温仪测温范围越窄,监控温度的输出信号分辨率越高,精确度越高, 测温就更准确。测温范围过宽,会降低测温精度,误差 较大。 常见材料发射率

      常见物体发射率对照表

    材料名称  

    规格

    发射率

    材料名称

    规格

    发射率

    氧化

    0.20-0.40

    人体皮肤

    0.98

    抛光

    0.02-0.04

    石墨

    氧化

    0.20-0.60

    氧化

    0.40-0.80

    塑胶

    透明度

    >0.5mm

    0.95

    抛光

    0.02-0.05

    黄金

    0.01-0.10

    橡胶

    0.95

    氧化

    0.60-0.09

    塑胶

    0.85-0.95

    氧化

    0.70-0.90

    混凝土

    0.95

    石棉

    0.95

    水泥

    0.96

    石膏

    0.80-0.90

    土壤

    0.90-0.98

    沥青

    0.95

    灰泥

    0.89-0.91

    陶器

    0.95

    0.93-0.96

    木材

    0.90-0.95

    大理石

    0.94

    木炭

    粉末

    0.96

    纺织品

    各种

    0.90

    漆器

    0.80-0.95

    颜色

    0.94

    漆器

    无光泽

    0.97

    碳胶

    0.90

    沙子

    0.90

    肥皂泡

    0.75-0.80

    泥土

    0.92-0.96

    0.93

    沙砾

    餐具

    0.95

    0.83-0.90

    玻璃

    规格

    0.85-0.92

    0.96-0.98

    纺织品

    0.95

      3.2 确定被测物体的发射率

      发射率反应了一个物体辐射红外光线的能力。因此要根据设定的发射率来 补偿不同物体因发射率不同而导致的对测量温度的影响。影响发射率的主要因数有:材料种类、表面粗糙 度、理化结构和材料厚度等。图1列出了常见材料的发射率,以方便使用查阅。工程上一些其它物体的发 射率也能在有关文献中查到。对于未知发射率的物体,可先用接触式测温仪测量物体表面,再用红外测温 仪测量物体表面。同时调整发射率,使得测量到的温度与接触式测温仪的温度一致,此时的发射率即为测 量物体的发射率。 银粉常作为设备外壳的防腐,似漆非漆,它由锌粉配以调和剂配置而成,不同与一般油漆。它的发射率 资料上很少介绍,可以用以下方法测出其发射率:在实验室加温,用热电阻器件测出银粉表面温度,然后通过 调整发射率,当测温仪温度与热电阻器件测出温度相 近时,该发射率即为待测发射率。实际上,很多单位还在使用无法调整发射率的便 携式测温仪,测温时,不能根据物体材料调整相应发射 率,误差过大。

      3.3 了解光学分辨率(距离系数),

      注意测量距离光学分辨率由D与S之比确定,是测温仪到目标之间的 距离D与测量靶点直径S之比。如果测温仪由于环境条件限制必须在远离目标之处使用,而又要测量小的 目标,就应选择高光学分辨率的测温仪。反之,则选择低光学分辨率的红外测温仪。因为光学分辨率越高, 即D:S比值越大,测温仪的成本也越高。 实际使用中,许多人忽略了测温仪的光学分辨率。不管被测目标点直径s大小,打开激光束对准测量目 标就测试。实际上他们忽略了该测温仪的D:S值的要 求,这样测出的温度误差可能很大。比如,用测量距离与目标直径D:S=8:1的测温 仪,测量距离应满足图2要求,也就是表2的要求。测量时应尽量使测量目标充满测温仪的整个视场,以确 保测量结果的有效性和准确性。图2所示测温仪的激 光束与中心有1.2innl的距离,所以用激光束瞄准较小 目标时应考虑这个偏差。

      3.4 环境条件的影响

      红外测温仪的探测器是在环境温度下工作的,它对红外辐射能量的接收,会受到工 作环境温度的影响。每种测温仪有自己的正常工作条件,因此在使用中,我们应尽量使其达到工作要求。具D:S≈ 尉2 体条件可参考有关说明书。 被测目标表面红外辐射能量是经大气传输到红外测温仪里的,这就会受到大气中的水蒸汽、二氧化碳、 一氧化碳等气体分子的吸收而衰减和空气中悬浮微粒的散射而衰减。辐射能量传输的衰减随距离的增大而 增加,使得仪器显示出来的温度低于被测目标点的实际温度值,从而造成误诊断。由此可见,检测距离增 大,大气影响将会越来越大。如要获得目标温度准确性,必须采取如下对策:尽量选择在环境大气比较干 燥、洁净的时节进行检测;在不影响安全的条件下尽可能缩短检测距离,还要对温度测量结果进行合理的距 离修正,以便测得实际温度值。 例如,对户外电力设备进行检测时,红外测温仪接收的红外辐射除了包括受检设备相应部位自身发射的 辐射以外,还会包括设备其他部位和背景的反射,以及直接射人太阳辐射。这些辐射都将对设备待测部位的 温度造成干扰,对故障检测带来误差。因此尽可能选 择在阴天或者在傍晚日落无光照时问进行。影响测温准确性的环境因素比较多,大家使用时, 可针对具体精度要求,采取相应的措施。

      3.5 清洁镜头和测温仪的标定

      测温仪使用一段时问后,镜头上会积留灰尘,这一点易被忽视。可用清洁 球吹去表面尘埃或使用洁净的棉签沾少许水清洁镜头表面。否则会造成测温仪所示的温度低于被测目标的 实际温度。 红外测温仪必须定期标定,这样才能使它正确地显示出被测目标的温度。如果所用的测温仪在使用中 出现测温超差,则需退回厂家或维修中心重新标定。

      4 结论

      红外测温技术是一种非常有效的在线监测手段。 它不但可以通过在线监测发现缺陷,而且还能与其它试验方法相结合,对故障进行定位,给检修带来很大方 便。但是不完善的测量会造成测温误差过大,起不到 监测作用。目前红外在线诊断技术还在经验发展阶段。这就 要求红外监测工作者通过各种设备内部故障特性、图谱的研究和实践的积累,来不断地积累经验,提高诊断 准确性。

    8. 红外摄影照片

    指用大于0.7μ的红外谱区获取物体的遥感影像。

    接收地物反射红外光获得的影像称红外反射影像,一般只能接收反射的近红外光,又称近红外影像;接收地物自身发射的红外光获得的影像称热红外影像。红外影像大量用于资源调查、环境监测,还用于医学诊断、军事上的伪装识别,考古中的古河道探测等。

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