PDF《tudyonhe atin》

1 热红外 在热红外技术探测中, 所观测的电磁波段的辐 射源是目标物, 常温地表物体辐射电磁波的最高值在1 0μ m 左右.通过对由太阳辐射引起的目标物的光谱辐射亮度曲线 与由物体辐射引起的目标物的光谱亮度曲线进行比较, 发现 两条曲线的交点随目标物的反射率、 发射率、 温度而改变, 大 约在3μ m 附近.所以, 在比3 . 0μ m 短的波长范围内, 主要 是观测目标物的反射辐射, 而在比3 . 0μ m 长的波长范围内, 主要是观测目标物的热辐射. 1.

2 黑体、 比辐射和辐射照度 人体不断辐射具有能量和光 谱分布的电磁波, 而这种能量又依人体的发射率和温度而变 化.由于这种辐射依赖于温度, 因而称为热辐射.由于热辐 射根据构成人体的物质及条件不同而变化, 所以确定了以黑 体为基准的热辐射的定量法则.根据定义, 黑体是一种完全 吸收入射到它上面的辐射能的物质, 即Abs=1 (

1 ) 式中A b s为吸收率.黑体也辐射出最大的能量, 能量的大小取 决于黑体的动温度.动温度即人体的动热密度, 该温度可以 用温度计与人体直接接触测量的.根据斯坦芬 - 玻尔兹曼定 律, 动温度为Tk i n的黑体, 其辐射通量F b 为Fb=σ T4 k i n (

2 ) 式中σ为斯坦芬 -玻尔兹曼常数, 等于5.

6 7*1

0 -

1 2 W/ ( c m2 ・ k

4 ) ;

W 为Watt( 瓦特)的缩写. 黑体是物理学抽象的理想情 况, 因为没有任何一种物质都有等于1的吸收率, 也没有任何 一种物质能辐射出全部能量. 在数字人体信息获取观测热辐 射的温度时, 由于通常观测的人体不是黑体, 因此对于实际物 质, 称为比辐射率等于吸收率的这一性质定义为 ε= F r Fb (

3 ) 式中F r 为实际人体物质系统的辐射通量. 对于黑体而言, ε= 1, 但对所有实际人体物质系统来说, ε