为了改进红外热像仪综合性能指标的适用性并减小视觉感知引入的检测不一致性，研究了TOD检测方法及其机器视觉实现技术．针对MRTD方法在评价凝视阵列热像仪综合性能时的局限性，分析了TOD检测方法对凝视阵列热像仪动态场景检测、动态非均匀性校正等技术的适用性，通过在成像观测环节用人类视觉传递函数及心理认知模型取代人类视觉观测过程，用模糊函数抽取模拟热像仪信道模糊过程，用几何模板匹配取代视觉认知过程，实现了TOD指标检测过程的客观化．采用TOD检测方法可将热像仪综合性能指标的测量不确定度由±20％改善到8％，采用几何模板匹配过程实现机器判读时可进一步减小约1／2．采用TOD指标及机器视觉实现方法可有效提高凝视阵列热像仪综合性能指标的适用性和一致性．

电力设备故障分类与特点 电力设备的故障有多种多样，但大多数部伴有发热的现象。从红外诊断的角度看，通常分为外部故障和内部故障。众所周知，电力系统运行中，载流导体会因为电流效应产生电阻损耗，而在电能输送的整个回路上存在数量繁多的连接件、接头或触头。

对内部通热流体的带有内壁缺陷的管道建立了瞬态传热模型,通过有限元法进行求解,研究管道的表面温度分布规律以及变化规律;根据共轭梯度法,提出了根据管道外表面红外测温定量地识别管道内部不规则边界的计算方法,并通过模拟实验研究了测温误差等对内壁边界识别的影响.研究证明了识别算法的有效性;初值对识别结果的影响不大; 基于温差的识别算法可以大大消除红外测温误差的影响.

对具有内部缺陷的平板试件的传热建立了三维物理和数学模型,提出了通过表面红外测温确定内部缺陷尺寸、方位的计算方法.同时,分析了测量误差和缺陷导热系数对计算结果的影响.通过计算分析可以得到结论:本方法可以精确地确定内部缺陷的尺寸和方位,测量误差对内部缺陷估计的影响较小;在试件的导热系数远大于缺陷的导热系数时,缺陷导热系数的微小变化对缺陷尺寸和位置的计算没有明显的影响;适用于任何尺寸、方位可用有限个参数描述的内部缺陷的检测.

提出了一种用于标定红外热像仪的黑体辐射源，黑体腔形状为球形，开孔直径与球腔直径之比为0.13。由恒温液体浴保证黑体腔温度分布均匀，采用水浴和酒精浴时，壁耐最大温差低于0．2℃，油浴时壁面最大温差低于0.3℃。该黑体辐射源升温快，控温稳定性好，工作温度范围可达-20～300℃，有效比辐射率大于0.998。

红外热像仪进行测温时,目标距离和视场角变化,会大大降低测温精度。根据几何光学和红外目标辐射理论,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,并结合研制的一套红外热像仪系统参数,计算了温度测量误差。提出了提高测温精度的方法,采用此方法,对相同条件下的物体测温,测量误差仅为-0.22℃,在很大程度上减小了目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度的影响。

针对目前亟待解决的在恶劣气候条件下各种型号飞机进行空投瞄准,尤其是在夜间无法自主空投瞄准的问题,提出了将加载红外热像仪的光电吊舱与水平空投原理相结合的理论,该理论不仅能够很好地解决以上问题,还可以使飞机驾驶员以及领航员通过使用监视器从而摆脱目视光学系统带来的不便。建立了基于红外测量系统的空投空降的数学模型;并对该数学模型进行了误差分析,通过理论计算该系统的空投瞄准精度较以往的空投系统的瞄准精度更高,可以满足目前空投的要求,为提升夜间空投、空降的能力提供了理论依据,具有很强的实用价值和应用前景。

为了实现测温红外热像仪的外场精确测温，研究了大气透过率的二次标定。建立了红外热像仪的外场远距离测温标定模型，采用一个标准面源黑体和红外热像仪对大气透过率进行了二次标定。首先，用标准面源黑体的设置温度标定大气透过率的二次修正系数；然后，在已知目标感兴趣区域发射率的情况下，用二次修正系数对未知辐射源测量值进行修正，实现未知辐射源目标辐射温度的准确测量。实验显示，随黑体设置温度从50℃不断升高（二次大气透过率近似为1），大气二次透过率修正系数在50～100℃内迅速下降，在100～200℃内下降趋势减缓，逐渐接近于约为0．7的常数。实验结果为测温红外热像仪外场精确测温提供了保证。

本文介绍了红外热像仪及其无损评估软件系统在工业加热炉无损检测中的应用.通过对红外热像仪测温基本原理的分析,重点叙述了测试温度的误差分析及修正方法.实践证明红外无损检测技术作为一种重要的在线监测手段,在理论上和工程上都具有重要的应用价值.

在红外热像仪使用的红外器件中，对红外光学材料的要求除了要具备一般光学玻璃所具有的光学、物理、化学、热、机械等性能外，还要求必须满足在红外波段内具有良好的透过性。就目前常用的红外光学材料而言，按其结构、性能和制备方法可分为3类，即晶体材料，玻璃态材料及塑性材料，其中晶体材料是目前在红外仪器中使用较多的材料，晶体又有单晶和多晶之分，而单晶材料也可分为天然单晶和人工单晶，人工单晶因其在透过率均匀性和尺寸加工方面占有优势而被广泛使用。但人工单晶材料的折射率较高，反射损失大，因而透过率较低而且反射光线还将引起像质变差。