光热成像技术原理

任何温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体均向外辐射能量，人体就是一个天然生物红外辐射体，不断地向外散发红外辐射能。研究表明，人体红外辐射与机体的能量代谢、体热平衡、体温调节及组织结构有着密切的联系。而人是恒温动物，皮肤是人体的主要散热器官。在室温略低于体温的条件下，根据人体峰值辐射波长，通常选用敏感波长为8～14μm的红外探测器，通过遥感技术收集人体发出的红外线信号，并转化为电信号；利用模数转换将电信号转换为数字信号，经计算机以伪彩色显示温度分布场，从而形成可视性的和可定量的红外热图像（图5-13）。因生理结构以及体表各处温度不等，当人体某处发生病变或生理状况发生变化时，必将因其血流和代谢变化而产生高于或低于正常温度的偏离。由此，红外辐射能发生改变。基于这一原理的热成像仪，可以精确测量人体温度的变化，甚至在病变尚未出现临床症状或组织结构学改变时就出现阳性扫描结果。

图5-13　光热成像系统示意图
Figure 5-13　Schematic diagram of photothermal imaging system(https://www.daowen.com)