自动优化非成像光学照明系统

热成像测温系统解决方案

热成像测温系统可以通过非接触的方式检测人体温度，能够帮助用户快速发现体温异常的人员。今天就来给大家介绍一下相关的解决方案。 系统框架 围绕公共卫生突发事件下的人体测温预警管控业务建设要求，系统提供两种应用模式。一种是快速布控筛查方案，一种是手持体温筛查方案。 1、快速布控筛查方案 该模式主要用于对人流量较大的单个站点或出入口，快速布设本地组网的热成像测温摄像机，通过计算机上的报警管理软件进行人行通道的测温监测和实时报警。 对于突发公共卫生事件下，该模式可以用于对公共人员快速实施无感测温，主动发现异常体温人员，提高应急事件响应效率。 2、手持体温筛查方案 该模式下，为了便于执法人员机动灵活的对各个通道口的人员进行实时检查。

系统设计采用活体手持测温热像仪对待检人员进行测温，快速查看图像和数据。 3、技术原理 自然界中，一切物体只要其温度高于绝对零度（-273℃）都能辐射电磁波。热成像主要采集热红外波段（8μm-14μm）的光，来探测物体发出的热辐射。热成像把热辐射转化为灰度值，通过黑体辐射源标定得到的测温算法模型（温度灰度曲线）建立灰度与温度的准确对应关系，从而来实现测温功能。 4、热成像体温筛查： 热成像体温筛查是指通过热像仪（非接触式方式）初步对人体表面温度进行检测，超过正常体温即判断存在发烧的可能性，这种情况下建议复测；复测方法，建议使用耳温枪或者水银温度计测温。 热成像相机通过检测人表面的热辐射进行测温，测温结果也会随着流汗或者风吹出现波动，因此热成像体温筛查系统建议用于室内相对稳定环境。 现在很多客运站、火车站、地铁开始安装热成像测温系统，如果说大家想多了解一下这个系统，成都慧翼科技建议大家找专业人士咨询一下。

热成像技术原理及其应用

热成像技术原理及其应用(参考) 第一章导言 1 热成像系统技术基础 热成像系统能把物体发射的红外辐射(红外光)转变成可见光，从而将人类的视觉由可见光扩大到不可见红外光。人的眼睛不能响应0.4～0.7μm以外的光，要使人眼在夜间看东西象白天一样，使红外转换为可见景物的视觉判读成为可能，需目标相对背景有显著的发射率、温差和与大气窗口相一致的红外辐射传输通道；还需要一种光电器件能响应物体发射出的红外光子。 人眼是接受可见光辐射的最好敏感元件：眼睛的光谱响应范围0.4～0.7μm，正好符合太阳光源的输出峰值，这个波段集中了38%的太阳辐射能量，且地球上的物体具有良好的反射度；眼睛是一种理想的可见光波段量子噪声限探测器(量子能级的低噪声)；人眼对非可见红外光有很好的滤波功能。 自然可见图像主要是由反射和反射度差产生。相反热像仪对红外光响应所形成的热图像主要是由发射率差产生。 目前热像仪工作的三个红外辐射传输的窗口是1μm~3μm，3μm~5μm，8μm~14μm。 2 热成像系统技术发展简述 最初的热成像系统是circa温度记录仪(1930)；

1952年美国陆军制成第一台自动温度记录仪(采用双轴扫描和测辐射热探测器，照相胶卷记录图像)，以后10年主要是民用； 1956年美国空军研制了第一台实时FLIR航扫仪(AN/A-AS-3)，后发展改进研制了第一台二维图像的热像仪XA-1(单元扫描)； 1960年Perkin-Elmer公司为陆军研制了地面FLIR(锑化铟、双折射棱镜扫描，5°视场、瞬时视场1mrad、帧频0.2)； 1960～1974由空军和德克萨斯仪器公司及海军和休斯飞机公司分别制定扫描FLIR研制计划，研制完成60多种FLIR，产品几百件（试用于对北越轰炸）； 到90年代初扫描型热像仪发展至顶盛，美国发展了采用64元、120元、180元制冷MTC探测器的热成像通用组件(以色列120元，英国32元和8条SPRITE探测器)同期世界上生产了约10万台热像仪(1代)；80-90年代美国的标准组件计划是第一代红外热像仪（扫描型）发展的标志性事件。 九十年代末美国、法国（SOFRADIR）、英国、以色列相继研制并批量生产了非制冷焦平面探测器、制冷焦平面探测器，至此引发了一场热成像技术的革命，进入了2代热成像技术发展阶段。2000年，美国和法国的焦平面红外探测器产业化，这是第二代红外热像仪（凝视型）发展的标志性事件。2015年，低成本非制冷红外探测器产业化。 3 热成像系统工作原理 基本内容 辐射理论和目标识别 目标辐射的大气传输 热像仪指标体系 高效的红外光学系统 探测器及其工作条件(制冷、真空)

红外热成像仪的介绍及工作原理

1.红外热成像技术 红外成像技术作为一门新技术，在电力设备运行状态检测中有着无比的优越性。红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断，它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像。由于设备的热像图是设备运行状态下热状态及其温度分布的真实描写，而电力设备在运行状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的一个重要特征。因此采用红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来诊断设备的状态及其隐患缺陷。 2.什么是红外热像图 一般我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。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是不同，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图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。 3.红外热像仪的原理 热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。红外热像仪的非接触式测温方式，能够在不影响轧辊工作的同时测量其实时温度，并随时采取降温措施。

红外热像仪的原理 4.红外热成像的特点 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）是自然界中存在最为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。 5.在线式红外热像仪 采用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，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的设备，我们称为红外热像仪。

LED照明灯具与光学系统设计

LED照明技术陕西科技大学 电气与信息工程学院 王进军

第七章LED照明光学系统设计 7.1 LED照明光学系统设计CAD软件 7.2 LED照明光学系统的设计原理 7.3 LED照明数据与计算 7.2 LED照明光学系统的选择 7.3 LED矿灯设计 7.4 应用于博物馆文物展示的白光LED照明系统设计 7.5 白光LED射灯设计

第七章LED照明光学系统设计 LED光学系统设计包括LED发光管内的光学设计和LED 发光管外的光学设计，前者通常称为一次光学设计，而后者则称为二次光学设计。 LED内通常由芯片、反射杯和透明环氧树脂制成的光学透镜组成。LDE芯片、反射杯和透镜的几何形状决定了LED出光后的空间光强分布。

第七章LED照明光学系统设计 LED发光管外的二次光学设计主要是根据不同的实际应用需求使LED出光后的空间光强分布发生改变，即光能量的分布发生变化，从而更有效、更合理地利用有限的光能量。 因此，LED照明光学系统设计主要指的是LED发光外的二次光学设计。

§7.1 LED照明光学系统设计CAD软件 计算机辅助设计(CAD)技术的飞速发展，使得照明光学系统的研究方法发生了巨大的变化，这主要表现在光学机构仿真软件在照明产业中的普及。 目前，国际上采用的照明光学系统的设计软件主要下面有三种:

§7.1 LED照明光学系统设计CAD软件 ?TarcePro光学机构仿真软件、 ?AASP高级系统分析程序、 ?Lighttoo1s照明系统设计软件。 在我国大陆用的较多的是TarcePro ，而台湾地区则以AASP较为流行。

§9.4 光学传递函数评价成像质量

§9.4 光学传递函数评价成像质量 上面介绍的几种光学系统成像质量的评价方法，都是基于把物体看作是发光点的集合，并以一点成像时的能量集中程度来表征光学系统的成像质量的。利用光学传递函数来评价光学系统的成像质量，是基于把物体看作是由各种频率的谱组成的，也就是把物体的光场分布函数展开成傅里叶级数（物函数为周期函数）或傅里叶积分（物函数为非周期函数）的形式。若把光学系统看成是线性不变的系统，那么物体经光学系统成像，可视为不降，相位要发生推移，并在某一频率处截止，即对比度为零。这种对比度的降低和相位推移是随频率不同而不同的，其函数关系我们称之为光学传递函数。由于光学传递函数既与光学系统的像差有关，又与光学系统的衍射效果有关，故用它来评价光学系统的成像质量，具有客观和可靠的优点，并能同时运用于小像差光学系统和大像差光学系统。 光学传递函数是反映物体不同频率成分的传递能力的。一般来说，高频部分是反映物体的细节传递情况，中频部分是反映物体的层次传递情况，而低频部分则是反映物体的轮廓传递情况。而表明各种频率传递情况的则是调制传递函数（MTF），因此下面来简要介绍二统传递后，其传递效果是频率不变，但其对比度下种利用调制传递函数来评价光学系统成像质量的方法。 一、利用MTF曲线来评价成像质量 所谓MTF是表示各种不同频率的正弦强度分布函数径光学系统成像后,其对比度(即振幅)的衰减程度。当某一频率的对比度下降到零时，说明该频率的光强分布已无亮度变化，即该频率被截止。这是利用光学传递函数来评价光学系统成像质量的主要方法。 设有二个光学系统（Ⅰ和Ⅱ）的设计结果，它们的MTF曲线如图9－3所示，图中的调制传递函数MTF曲线为频率n的函数。曲线Ⅰ的截止频率较曲线Ⅱ小，但曲线Ⅰ在低频部分的值较曲线Ⅱ大得多。对这二种光学系统的设计结果，我们不能轻易说哪种设计结果较好，这要根据光学系统的实际使用要求来判断。若把光学系统作为目视系统来应用，由于人眼的对比度阀值大约为0.03左右，因此MTF曲线下降到0.03时, 曲线Ⅱ的MTF值大于曲线Ⅰ, 如图9－3中的虚线所示，说明光学系统Ⅱ用作目视系统较光学系统Ⅰ有较高的分辨率。若把光学系统作为摄影系统来使用，其MTF值要大于0.1，从图9－3中可看出，曲线Ⅰ的MTF 值要大于曲线Ⅱ，即光学系统Ⅰ较光学系统Ⅱ有较高的分辨率。且光学系统Ⅰ在低频部分有较高的对比度，用光学系统Ⅰ作摄影使用时，能拍摄出层次丰富，真实感强的对比图像。所以在实际评价成像质量时，不同的使用目的，其MTF的要求是不一样的。 二、利用MTF曲线的积分值来评价成像质量 上述方法虽然能评价光学系统的成像质量，但只能反映MTF曲线上的少数几个点处的情况，而没有反映MTF曲线的整体性质。从理论上可以证明，像点的中心点亮度值等于MTF曲线所围的面积，MTF所围的面积越大，表明光学系统所传递的信息量越多，光学系统的成像质量越好，图像越清晰。因此在光学系统的接收器截止频率范围内，利用MTF 曲线所围面积的大小来评价光学系统的成像质量是非常有效的。 在一定的截止频率范围内，只有获得较大的MTF值，光学系统才能传递较多的信息。

工程光学习题答案第七章_典型光学系统 郁道银

第七章 典型光学系统 1．一个人近视程度是D 2-（屈光度），调节范围是D 8，求： （1）远点距离； （2）其近点距离； （3）配戴100度近视镜，求该镜的焦距； （4）戴上该近视镜后，求看清的远点距离； （5）戴上该近视镜后，求看清的近点距离。 解： ① 21 -== r l R )/1(m ∴ m l r 5.0-= ② P R A -= D A 8= D R 2-= ∴ D A R P 1082-=--=-= m P l p 1.010 1 1-=-== ③f D '= 1 ∴m f 1-=' ④D D R R 1-=-=' m l R 1-=' ⑤P R A '-'= D A 8= D R 1-=' D A R P 9-=-'=' m l P 11.09 1 -=-=' 2．一放大镜焦距mm f 25='，通光孔径mm D 18=，眼睛距放大镜为mm 50，像距离眼睛在明视距离mm 250，渐晕系数为%50=k ，试求（1） 视觉放大率；（2）线视场；（3）物体的位置。 eye

已知：放大镜 mm f 25=' mm D 18=放 mm P 50=' mm l P 250='-' %50=K 求：① Γ ② 2y ③l 解： ① f D P '-'- =Γ1 25 501252501250-+=''-+'= f P f 92110=-+= ②由%50=K 可得： 18.050 *218 2=='= 'P D tg 放ω ωωtg tg '= Γ ∴02.09 18 .0==ωtg D y tg = ω ∴mm Dtg y 502.0*250===ω ∴mm y 102= 方法二： 18.0='ωtg mm tg y 45*250='='ω mm l 200-=' mm f e 250=' mm l 2.22-= y y l l X '==='= 92.22200β mm y 102= ③ l P D '-'= mm D P l 20025050-=-=-'=' f l l '=-'11125 112001=--l mm l 22.22-= 3．一显微镜物镜的垂轴放大率为x 3-=β，数值孔径1.0=NA ，共扼距mm L 180=，物镜框是孔径光阑，目镜焦距mm f e 25='。

热成像仪原理

热成像仪原理 热成像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 热像仪的应用非常广泛，只要有温度差异的地方都有应用。比如：在建筑领域，检查空鼓、缺陷、瓷砖脱落、受潮、热桥等；在消防领域可以查找火源，判定事故的起因，查找烟雾中的受伤者；公安系统可以找夜间藏匿的人；汽车生产领域可以检测轮胎的行走性能、空调发热丝、发动机、排气喉等性能；医学可以检测针灸效果、早期发现鼻咽癌、乳腺癌等疾病；电力检查电线、连接处、快关闸、变电柜等。 热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 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。 一．热像仪的发展 热像仪在最早是因为军事目的而得以开发，近年来迅速向民用工业领域扩展。自二十世纪70年代，欧美一些发达国家先后开始使用热像仪在各个领域进行探索。 热像仪也经过几十年的发展，已经发展成非常轻便的现场测试设备。由于测试往往产生的温度场差异不大和现场环境复杂等因素，好的热像仪必须具备160*120像素、分辨率小于0.1℃、空间分辨率小、具备红外图像和可见光图像合成功能等。 热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 二．热像仪的品牌 作为世界最先进的高科技产品，热像仪的知名品牌主要集中在美国。近年来，我国在热像仪领域也取得了巨大进步，但是在技术上相对美国还有一定差距，相信国内品牌再经过几年的发展，一定能够和美国品牌抗衡。 热像仪的品牌非常多，客户在选择时，有点无从下手，在选择热像仪时，建议选择大品牌的热像仪。 2012年4月，美国知名的Thermal infrared imager TIMES,发布了2011年全球热像仪品牌排名，美国RNO连续5年荣登销量榜首，其PC160G热像仪更是以40%的市场份额连续8年荣登单品销量冠军。在选择时，可以根据这个排名，进行参考选择。同时选择适合自己的型号。 1. 美国RNO RNO公司于1940年成立于美国芝加哥，是全球历史最为悠久的热像仪生产企业，在二战中，RNO热像仪曾广泛应用美国军方。经过70年的发展，RNO下设了美国RNO热像仪公司，美俄合资RNO夜视仪公司。RNO是全球最为专业的热像仪公司，其下属的RNO夜视仪，在3,4代高端夜视仪领域拥有极大的知名度。

铁水罐号识别红外热成像系统技术方案

一、方案概述 为实现铁水罐的智能化管理，本方案设计了一套包含“身份”识别、数据存储等功能的识别系统，识别系统包括标记单元、识别单元和识别储存单元。同时，此系统能与红外热成像系统相连，在铁水罐匀速经过“身份”识别系统和红外热像仪时，可检测出此铁水罐的“身份”和温度数据信息，并自动与数据库里面的历史数据进行比对，检测温度是否存在异常等情况。通过数据库可查询每一个铁水罐的身份信息、历史温度数据以及使用情况等信息。此系统可实现现场实时检测、罐体使用情况追踪、最新识别数据记录及查询功能，有效降低人工操作误差风险，提高生产效率。 罐号自动识别系统 在钢厂运转中，都会存在多个铁水罐同时运行，为了方便对铁水罐的管理和对每一个铁水罐的准确记录分析，需要对铁水罐进行识别。在铁水罐上贴上电子标签，

当铁水罐通过某一固定位置时，通过微波天线对其进行监测，然后读卡器进行识别之后传递给控制端的PC机。这样既能知道当前铁水罐所在的位置，也可以对其进行标记。 系统组成 整个系统由罐号自动识别系统、铁水罐调运系统以及罐体显示和温度监测系统组成，其中罐号自动识别系统是基础，铁水罐调运系统是重点，罐体显示和温度监测系统是核心。通过罐号自动识别系统识别罐号，然后以合理、高效的调运方式使用各个铁水罐，保证生产效率；同时，罐体显示和温度监测系统实时检测罐体的温度情况，及时发现隐患并预警，保证生产安全。 系统概述 采用射频识别系统，标记单元（RFID标签）用于在铁水罐车架上形成识别标号，识别单元（RFID读写器）用于采集所述标号并传送至存储单元（数据库），通过对所识别的铁水罐与数据库里的铁水罐信息相匹配，可立即识别出铁水罐的各项基本信息，例如尺寸、使用次数、型号等。 算法配置连接红外热成像系统和罐号识别系统，射频系统识别出铁水罐的基本信息后，一方面将红外所测的温度数据通过数据传输发送至中控室内的显示屏上，另一方面通过处理器将温度数据进行存储并归类到相对应的铁水罐的数据库内，形成温度趋势曲线。

红外热成像

红外热成像 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。 一. 红外热成像原理 波长为2.0~1000μm的部分称为热红外线。我们周围的物体只有当它们的温度高达1000℃以上时，才能够发出可见光。相比之下，我们周围所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会不停地发出热红外线。所以，热红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。热辐射除存在的普遍性之外，还有另外两个重要的特性。 1．大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5μm和8~14μm的热红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为热红外线的“大气窗口”。利用这两个窗口，可以使人们在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的战场，清晰地观察到前方的情况。正是由于这个特点，热红外成像技术军事上提供了先进的夜视装备并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在海湾战争中发挥了非常重要的作用。 2．物体的热辐射能量的大小，直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无接触温度测量和热状态分析，从而为工业生产，节约能源，保护环境等等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。 现代的热成像装置工作在中红外区域（波长3~5μm）或远红外区域（波长8~12μm）。通过探测物体发出的红外辐射，热成像仪产生一个实时的图像，从而提供一种景物的热图像。并将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。热成像仪非常灵敏，能探测到小于0.1℃的温差。 工作时，热成像仪利用光学器件将场景中的物体发出的红外能量聚焦在红外探测器上，然后来自与每个探测器元件的红外数据转换成标准的视频格式，可以在标准的视频监视器上显示出来，或记录在录像带上。由于热成像系统探测的是热而不是光，所以可全天候使用；又因为它完全是被动式的装置，没有光辐射或射频能量，所以不会暴露使用者的位置。 红外探测器分为两类：光子探测器和热探测器。光子探测器在吸收红外能量后，直接产生电效应；热探测器在吸收红外能量后，产生温度变化，从而产生电效应。温度变化引起的电效应与材料特性有关。 光子探测器非常灵敏，其灵敏度依赖于本身温度。要保持高灵敏度，就必须将光子探测器冷却至较低的温度。通常采用的冷却剂为斯太林（Stirling）或液氮。 热探测器一般没有光子探测器那么高的灵敏度但在室温下也有足够好的性能，因此不需要低温冷却。 二. 红外与热成像什么关系 红外热像仪是通过非接触探测红外热量，并将其转换生成热图像和温度值，进而显示在显示器上，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，能够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。照相机成像得到照片，电视摄像机成像得到电视图像，都是可见光成像。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。

红外热成像基本原理概论

红外热成像仪基本原理与发展前景概论 光电1201 王知权 120150111 前言 红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统（目前先进的焦平面技术则省去了光机扫描系统）接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上，在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构（焦平面热像仪无此机构）对被测物体的红外热像进行扫描，并聚焦在单元或分光探测器上，由探测器将红外辐射能转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热像图。 原理 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术，这种电子装置称为红外热像仪。 这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算、打印等。 红外成像系统简介 红外技术是一门研究红外辐射的产生、传播、转化、测量及其应用的技术科学。任何物体的红外辐射包括介于可见光与微波之间的电磁波段。通常人们又把红外辐射称为红外光、红外线。实际上其波段是指其波长约在0.75μm到1000μm 的电磁波。通常人们将其划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为 0.75-3.0μm；中红外指波长为3.0-20μm；远红外则指波长为20-1000μm。由于大气对红外辐射的吸收，只留下三个重要的“窗口”区，即1-3μm、3-5μm 和8-13μm可让红外辐射通过。 红外探测器是红外技术的核心，它是利用红外辐射与物质相互作用所呈现出来的物理效应来探测红外辐射的传感器，多数情况下是利用这种相互最用所呈现出的电学效应。红外探测器主要分为光子探测器和热敏感探测器两大类型。其中，光子探测器按原理啊可分为光电导探测器、光伏探测器、光电磁探测器和量子阱探测器。 光子探测器的材料有PbS,PbSe,InSb,HgCdTe(MCT),GaAs/InGaAs等，其中HgCdTe和InSb斗需要在低温下才能工作。光子探测器按其工作温度又可分为制

照明光学系统设计

一．方案要求： 下图为某主干路尺寸示意图，请根据所学知识，选择合适的灯具及布灯方式，根据设计标准给出道路照明的计算结果。 二．设计名称：城市道路照明设计 三．设计依据的标准：中华人民共和国行业标准CJJ45-2006 道路类型 路面亮度路面照度眩光限 制阈值 增量 环境比 SR 平均亮 度 总均匀度纵向均匀 度 平均照度均匀 度 主干 路、快 速路 1.5/ 2.00.40.720/300.4100.5 夜间行人流量区域路面平均照度路面最小照度最小垂直照度 流量大的道路居住区 /商业 10/203/7.52/4

依据题目要求可以判断此路段为主要供应行人和机动车混合使用的流量较大的居民区道路照明环境。 四．方案设计理念与要点 景观是随时间而变化的。随一天内时间的变化、季节的变化而变幻的景观，作为与地域相匹配的情景，从过去到现在都给人们留下了深刻的烙印。随着生活在城市中人们生活方式的改变，夜晚的活动时间延长，在考虑城市景观的基础上，还要探求白天所看不到的高质量的城市夜景观的形成。在城市景观照明规划时，首先要注意如下3点。 (1)确保市民生活的安全 (2)考虑环境、能源问题 (3)与城市个性的协调 此外还需要进行详细的现场调查，充分把握观看位置、方向、距离、背景亮度等设计条件的基础上再进行设计。要考虑如下几项要求。 (1)光污染对策的实施(选择合适的照度、手法、照明灯具) (2)无反射眩光(选择合适的照明手法) (3)不能感到色彩不协调(选择合适的光源) (4)探讨合适的开灯时间 (5)易维护 五．设计选择的灯具类型 nvc NRS006/400W NAV-T 单光源路灯 / 灯具资料表。其功率为396W 光通量为48000LM。

红外热成像智能视觉监控系统

红外热成像智能视觉监控系统 “红外热成像智能视觉监控系统”是我司采用国内国际先进厂商监控设备并进行二次开发的“智能监控管理系统”。包括“红外热成像防火图像监控系统”、“嵌入式智能视觉分析安保系统”及“防感应雷系统”三部分。 该系统具有热成像防火检测、防盗入侵检测、非法停车检测、遗弃物检测、物品搬移检测、自动PTZ跟踪、徘徊检测等功能模块，可以很好为场区周界防范提供各种监控管理需求。而且产品具有自学习自适应能力，即使是在各种极端恶劣的环境和照明条件下也可以保持极高的性能——在保持%超高检测率的同时，只有极低的误报率（少于1个/天）。 防火检测： 通过红外热成像防火图像监控系统，工作人员在监控中心可对监控点周边半径1公里至5公里或更大的区域（设置动态轮循状态）进行24小时实时动态系统监控，能在第一时间侦察到地表火情或烟雾，并及时触发联动报警。帮助尽早发现灾情或隐患，及时处理可能突发的火灾及其他异常事件，并且为灾情发生时现场指挥提供依据。 防盗检测： 基于嵌入式智能视觉分析技术的监控跟踪系统，具有入侵检测和自动PTZ跟踪功能模块。支持无人值守、自动检测、报警触发录像、短信自动外发报警等功能。 车辆监控： 支持车容车貌监控、场区路线、远程实时WEB监控、监控录像、视频

存储、回放查询等功能。满足中心或其他相关单位对车辆运输的监控管理。防雷系统： 考虑到野外环境下系统运行的稳定性，防止外界强电压、大电流浪涌串入系统，损坏系统的设备，造成系统不能正常运行，我们将从视频信号、RS485控制信号、网络信号、电源四个方面做好防雷保护措施，以保证系统较好的抗干扰性。 系统拓扑图： 技术说明详解： ◆前端热成像仪技术详述 1）红外成像原理 自然界中一切温度高于绝对零度（－273．16摄氏度）的物体都不断地辐射着红外线，这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波，无论白天黑夜，物体都会辐射红外线，但红外线不论强弱，人们都看不到。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（一切物体，只要其温度高于绝对零度，就会有红外辐射），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描转换成电信号，经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像。利用这种原理制成的仪器为红外热成像仪。下图为一个典型的红外热成像系统工作原理图： 红外热成像系统，产生的图像是热图像，这种热像图与物体表面的热分布场相对应，实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图，由于信

热成像技术方案

工地热成像系统解决方案 杭州新中大科技股份有限公司 智慧建造事业部 2018/4

目录 一、背景及需求 (3) 1应用背景 (3) 2业务现状 (3) 3需求分析 (3) 4方案简介 (4) 4.1系统组成 (5) 4.2系统功能 (5) 4.3火点自动定位 (6) 4.4前端防结雾 (6) 4.5视频采集系统 (7) 二、报价 (9)

一、背景及需求 1应用背景 近些年来，我国建筑施工行业飞速发展，加上国家大基建的政策方针，全国的施工项目是数量庞大。然而，项目部的防火安全措施不能让人乐观。据不完全统计，仅2006-2011年，全国共计发生8000来起项目部火灾事故，造成极大的经济损失和人员伤亡事故，社会影响比较恶劣。北京央视文化中心火灾、上海教师公寓火灾、无锡华仁大厦外墙装饰火灾、上海环球金融中心火灾、济南奥体中心连续两次施工着火等等。因此，加强项目部施工防火安全是施工安全中的重要工作之一。 同时，项目部现场材料丢失也是一项令施工方和建设方比较头疼的问题。加上2017年以来主要原材料的价格不断上涨，施工方材料成本也是急剧加大，因此对于重要材料的夜间监管也是非常头疼。尤其是对于偏僻野外施工，由于夜间光线及其弱化，即便是采用夜视监控设备，也不能拍摄有效的监控视频来追查。2业务现状 一般来说，项目部现场从业人员素质参次不齐，尤其是农民工的安全教育工作不到位和自身的不够重视，加上工地上人员来自全国不同区域，管理上也难以达到标准化管理。火灾防范措施执行力难以落实到位，导致项目部现场容易发生火灾，同时项目部人员众多，可以说是鱼龙混杂，偷盗事件经常发生。对于施工企业的经济价值比较高的材料来说，意味着施工成本会不断加大。 3需求分析 建筑施工项目部现场、材料对方区域、化工原料集中区域，需要夜间进行监控预警系统，保障第一时间相关领导和责任人员能获取预警信息，采取防范和应对措施。 1）夜间防盗 光线较弱的施工现场夜间材料防盗、外来人员侵入监测、预警，及时财务措施；

红外热成像技术应用与发展

红外热成像摄象机在智能视频监控中的应用与发展 一、引言 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。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是，基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大;反之，辐射的能量愈小。 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。 众所周知，海湾战争已成为展示高科技武器使用先进技术的平台。在这些新科技中，红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。红外热成像技术(Infrared thermal imaging technology)是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射，再进行光电信息处理，最后以数字、信号、图像等方式显示出来，并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标，探测伪装

热成像智能视频系统功能介绍讲解

热成像智能视频分析系统 功能介绍

1. 热成像功能 该系统采用先进的智能热成像网络摄像机，在世界范围内最早将先进的热成像技术和智能视频分析算法集成在一起。该系列摄像机使用17 ?的下一代微测辐射热探测技术，最高支持640x480@30fps的高分辨率显示。在实现远距离检测的同时，还可以提供高质量的伪彩色图像，以提升热成像图像的视觉效果。 1.1. 实时温度显示 用户可以点击画面获取任意位置的实时温度。该系统具备0.1°的高准确率实时温度显示，不会出现图像延迟及停滞的现象。

1.2. 温度曲线趋势 用户可以获取当前画面最高温度和最低温度的变化趋势，分别以每分钟、每小时、每24小时为周期进行统计。 1.3. 温度阈值报警 用户能够设置指定区域的最高温度和最低温度阈值，如果该区域的实时温度超出该范围则发出报警。 1.4. 温度变化报警 用户能够设置指定区域的温度变化范围，如果该区域的实时温度变化幅度超出设定范围则发出报警。 1.5. 基于温度的画面实时渲染 系统能够以四格画面显示热成像摄像机的多种信息，能够完全基于温度数据实时渲染温度图像，提高温度数据的可视化效果。 1.6. 支持黑白画面和伪彩色画面 系统支持实时显示热成像摄像机的黑白画面及高质量的伪彩色画面，以提升热成像图像的视觉效果。 1.7. 用户可定制画面显示效果 系统允许用户设定温度画面的实时渲染算法，可以由用户指定需要渲染的温度上限和下限，以便于进一步提高实时温度画面的渲染效果。 1.8. 热成像摄像机可联动其它摄像机 系统支持热成像摄像机联动控制其它摄像机，如高清智能枪机、高速PTZ球机。例如在热成像摄像机触发用户设定的各类报警时，可以控制高清智能枪机进行录像，并控制高速PTZ摄像机放大并锁定指定报警区域。

热成像技术分析

热成像技术分析 热成像技术分析 热成像技术是指利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 热成像技术是根据所有物体都发热这一事实来实现的。尽管许多物体从外表看不出什么，但在其上仍有冷热之分。借助热图上的颜色可以看到温度的分布，红色、粉红表示比较高的温度，蓝色和绿色表示了较低的温度。 在全天候监控的竞技场上，除了热成像在养精蓄锐外，低照度、激光照明与红外灯等技术也纷纷安营扎寨，瓜分昼夜监控的前端市场。然而株式会社腾龙新事业推进室室长市川敬表示，低照度摄像机虽然可以在微弱的光照下成像，但在完全无光的环境下却成了摆设;通过激光照明成像的摄像机可以准确反应拍摄物体的信息，但该技术依赖于光源照明，所以应用范围受到一定限制;近红外摄像机也是一种主动

型摄像机，可其在使用寿命和照射距离上时常显得差强人意。神戎的陈大明亦表示，与低照度、激光照明与红外灯等技术相比，红外热像仪具有无可代替的绝对优势。 一.热成像技术的发现 1800年英国的天文学家Mr.WilliamHerschel用分光棱镜将太阳光分解成从红色到紫色的单色光，依次测量不同颜色光的热效应。他发现，当水银温度计移到红色光边界以外，人眼看不见任何光线的黑暗区的时候，温度反而比红光区更高。反复试验证明，在红光外侧，确实存在一种人眼看不见的“热线”，后来称为“红外线”，也就是“红外辐射”。 红外线普遍存于自然界中，任何温度高于绝对零度（-273.16℃）的物体都会发出红外线，比如冰块。 光线就是可见光，是人眼能够感受的电磁波。可见光的波长为：0.38—0.78微米。比0.38微米短的电磁波和比0.78微米长的电磁波，人眼都无法感受。比0.38微米短的电磁波位于可见光光谱紫色以外，称为紫外线，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。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。照相机成像得到照片，电视摄像机成像得到电视图像，都是可见光成像。自然界中，一切物体都可以辐射红外线，因此利用探测仪测定目标的本身和背景之间的红外线差并可以得到不同的红外图像，热红外线形成的图像称为热图。目标

工程光学习题参考答案第七章典型光学系统

第七章 典型光学系统 1．一个人近视程度是D 2-（屈光度），调节范围是D 8，求： （1）远点距离； （2）其近点距离； （3）配戴100度近视镜，求该镜的焦距； （4）戴上该近视镜后，求看清的远点距离； （5）戴上该近视镜后，求看清的近点距离。 解： ① 21 -== r l R )/1(m ∴ m l r 5.0-= ② P R A -= D A 8= D R 2-= ∴ D A R P 1082-=--=-= m P l p 1.010 1 1-=-== ③f D ' = 1 ∴m f 1-=' ④D D R R 1-=-=' m l R 1-=' ⑤P R A '-'= D A 8= D R 1-=' D A R P 9-=-'=' m l P 11.09 1 -=-=' 2．一放大镜焦距mm f 25='，通光孔径mm D 18=，眼睛距放大镜为mm 50，像距离眼睛在明视距离mm 250，渐晕系数为%50=k ，试求（1） 视觉放大率；（2）线视场；（3）物体的位置。 eye

已知：放大镜 mm f 25=' mm D 18=放 mm P 50=' mm l P 250='-' %50=K 求：① Γ ② 2y ③l 解： ① f D P '-'- =Γ1 25 501252501250-+=''-+'= f P f 92110=-+= ②由%50=K 可得： 18.050 *218 2=='= 'P D tg 放ω ωωtg tg '=Γ ∴02.09 18 .0==ωtg D y tg = ω ∴mm Dtg y 502.0*250===ω ∴mm y 102= 方法二： 18.0='ωtg Θ mm tg y 45*250='='ω mm l 200-=' mm f e 250=' mm l 2.22-= y y l l X '==='= 92.22200βΘ mm y 102= ③ l P D '-'= mm D P l 20025050-=-=-'='

红外热成像在线监控系统主要技术参数概述

红外热成像在线监控系统主要技术参数概述 红外热成像在线监控系统的总体设计是整个系统工程的关键。需全面构思，周密设计，使产品具有良好的操纵维修性能和使用性能，同时降低设备的维修和使用费用。具备完全自主的知识产权和完整的生产制造能力，使成本能有效控制。系统模块化设计，优先选用标准件，标准化的零部件，减少品种和规格。并考虑到当前实际需求和系统今后的升级、换代。总之，系统在总体设计做到以下几点： A、技术先进；全面解决电力设备实时监测中的技术难题。 ?采用最新红外技术，能准确监测电力设备的发热缺陷。在无光的夜晚效果 更佳。同时配有高变倍可见光摄像机，在白天对红外观察提供更加有效的辅助视觉支持。有效解决电力设备定期循捡需要大量人力、车辆、配套设备等复杂难题。 ?红外设备采用一流的密封设计。红外镜头、机芯、接线采用一体式密封， 有效防止电路板、焊点、接线等电路接触点的腐蚀和老化，大大延长电路板的工作寿命，保证设备工作可靠性；同时通过先进的纳米导热管技术将机芯的发热传导到机壳，解决了在全密封状态下设备散热的难题。 ?配置免维护高速室外专业云台。具有预置位设置、预置位巡航、及控制为 反馈等多种功能。能在野外环境下长期稳定工作、无需做保养，保证工作可靠性、减少检修强度。与红外热像仪配套使用，大大增强红外热像仪监

控能力。 ?采用先进的光纤图像、控制传送技术。每个红外热像仪监控点与监控中心 的连接仅需一根光纤和一根电源线。增加红外热像仪监控点时仅需从最近的监控点扩展接线就能实现通讯传送功能。有效将敷设线路的难度降低，大大缩短施工周期和难度。使监控系统的组网和扩充更加便捷、灵活。?监控中心管理功能扩展。除满足工作人员需要的监控、报警、录像功能外。 可以扩展局域网互联，其他办公室管理者也可以通过局域网及时观看现场红外设备工作情况。还可以将红外热像仪监控图像传送到InterNet。在异地或更远的地方，也能通过上网连接监控中心的全球眼设备了解红外热像仪监控状态。使监控系统的功能得到更大的扩展和延伸。 B、自动化程度高；自动搜索目标、监测温度并发出报警信号。 ?图像识别和跟踪算法是我公司的一项特长，并申请了多个相关技术专利。 在提高自动化方面，这些算法功能能够解决自动搜索目标，并进行测温及报警和录像等功能。大大提高了自动化程度，减小工作人员的劳动强度。 ?自动巡检功能；红外测温仪可以根据预先设置的检测流程对监控场景中的 监测目标进行定时巡检；同时可以对同间隔设备进行三项对比检测，横向比较同间隔设备的温度变化，发现设备异常温度。 ?温度报警功能；自动生成温度检测结果，并保存温度异常设备的温度检测 图片和信息。同时将报警信息发送到设备管理人员，使其及时了解设备运行状况。 C、实用性强；功能齐全、可视化操控界面一目了然。 ?红外提示按键不停闪耀，提示工作人员发现了异常设备需要及时处理，并 同步进行图像录像。以上是系统工作时的报警场景。监控系统自动的完成了可疑目标的识别、报警和提示功能。

光学系统

眼睛系统 视网膜上成倒像，由于视神经系统内部作用，我们感觉还是正像。 主平面H 和H’距离角膜顶点后约1.3mm 和1.6mm 眼睛的焦距约为 f =-17mm ，f’ =23mm，屈光度为+43D 视场可达150°，清晰视场只有视轴周围的6 ° ~8 ° 明视距离是正常眼在正常照明（约50勒克斯）下最方便和最习惯的工作距离，等于250 mm 。 （1）视度调节 当肌肉完全放松时，眼睛所能看清的最远的点称为远点，其相应的距离称为远点距离，以 lr 表示，单位 m 当肌肉在最紧张时，眼睛所能看清的最近的点称为近点，其相应的距离称为近点距离，以 lp 表示，单位 m 用lr 的倒数和lp 的倒数之差来表示人眼的视度调节能力 lr （单位为m ）的倒数表示近视或远视的程度，称为视度，单位为屈光度（D ，Dioptre ），通常医院把 1D 称作 100度. 近视/远视眼镜的作用都是将无限远的物点与视网膜形成共轭.近视/远视只和远点距离有关，和近点距离无关。 （2）眼睛的分辨率 人眼刚能将两点分开的视角称为眼睛的极限分辨角或视角鉴别率。在没有调节的放松状态下，眼睛的极限分辨角为1’, 人眼的分辨能力与极限分辨角成反比关系。 （3）人眼的对准精度 对准精度一般用角度值来表示,即两线宽的几何中心线对人眼的张角小于某一角度值α时，虽然还存在着不重合，但眼睛认为已经是完全重合，这时α角度值即为人眼对准精度。 11 r p A R P l l = -=-

对准精度和极限分辨角是两个概念，又有一定联系，经验证明，人眼的最高对准精度约为极限分辨角的1/6~1/10 （4）眼睛的景深 当眼睛调焦在某一对准平面时，眼睛不必调节就能同时看清对准平面前和后某一距离的物体，称作眼睛的景深。 （5）空间深度感觉 眼睛在观察物体时，能够产生远近的感觉，被称为“空间深度感觉”。 单眼深度感觉来源 物体高度已知，它所对应的视角大小来判断其远近 物体之间的遮蔽关系和阳光的阴影来判断相对位置 对物体细节的鉴别程度和空气的透明度所产生的深度感觉 眼睛的调节程度来判断物体的远近 双眼观察的深度感觉（除上述因素外） 物体距离越近，视轴之间的夹角越大，眼球的肌肉紧张程度不同，据此判断物体远近 （6）双目立体视觉（简称体视） 不同距离物体对应不同的视差角，无限远物点对应的视差角 q ∞ = 0。不同距离物体视差 21221212,P P P P P P pD pD D p D p p p p D p p p p p p D p εε εεε ε = = +-=-=-= ?= +-?