紅外熱成像的圖像生成基于物體熱輻射特性，結(jié)合先進(jìn)的光學(xué)與電子技術(shù)。我將從原理出發(fā)，拆解熱輻射收集、光電轉(zhuǎn)換、信號處理到圖像呈現(xiàn)的完整過程。

紅外熱成像的圖像生成依托于物體的熱輻射特性，通過一系列復(fù)雜且精妙的技術(shù)流程實(shí)現(xiàn)。

自然界中，一切溫度高于絕對零度（-273.15℃）的物體都會(huì)向外輻射紅外線，且溫度越高，輻射的紅外線能量越強(qiáng)。紅外熱成像設(shè)備首先利用光學(xué)系統(tǒng)，如透鏡、反射鏡等，收集目標(biāo)物體發(fā)出的紅外線，并將其匯聚到探測器上。探測器是紅外熱成像的核心部件，常見的有非制冷型微測輻射熱計(jì)探測器和制冷型碲鎘汞探測器。以非制冷型微測輻射熱計(jì)探測器為例，它由眾多微小的熱敏單元組成，這些單元會(huì)因吸收紅外線能量而產(chǎn)生溫度變化，進(jìn)而導(dǎo)致自身電阻發(fā)生改變，將紅外輻射轉(zhuǎn)化為電信號。

接下來，電信號會(huì)被傳輸至信號處理單元。該單元會(huì)對信號進(jìn)行放大、濾波、校正等處理，消除噪聲干擾，提高信號的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。經(jīng)過處理的電信號，再通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號包含了目標(biāo)物體各部分的溫度信息，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的算法和溫度 - 灰度（或色彩）映射關(guān)系，將不同的溫度值映射為圖像中不同的灰度或色彩。例如，溫度較高的區(qū)域可能被映射為白色或紅色，溫度較低的區(qū)域則映射為黑色或藍(lán)色。最終，這些代表不同溫度的像素點(diǎn)組合起來，便形成了我們看到的紅外熱成像圖像，直觀呈現(xiàn)出物體的溫度分布情況 。