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第1章 绪论1

1.1 红外辐射与电磁波谱1

1.1.1 红外辐射的发现1

1.1.2 电磁波谱2

1.1.3 红外线的性质4

1.2 基本辐射定律5

1.2.1 热与温度5

1.2.2 黑体模型与基尔霍夫定律6

1.2.3 普朗克定律10

1.2.4 维恩位移定律12

1.2.5 斯蒂芬-玻耳兹曼定律13

1.2.6 实际物体的辐射定律与发射率14

1.3 红外辐射的传输16

1.3.1 红外辐射在大气中的传输17

1.3.2 红外辐射在介质中的传输21

1.3.3 光学薄膜概述25

1.3.4 干涉滤光片30

1.4 红外检测与诊断技术概述31

1.4.1 红外技术与红外检测诊断31

1.4.2 红外检测与诊断的原理35

1.4.3 红外检测技术的特点38

1.4.4 红外检测与诊断的基本方法39

第2章 红外检测技术基础44

2.1 红外辐射度学基础44

2.1.1 基本辐射量45

2.1.2 光谱辐射量48

2.1.3 光子辐射量49

2.1.4 朗伯（Lambert）余弦定律49

2.2 红外系统概述52

2.2.1 红外系统的基本结构52

2.2.2 红外光学系统53

2.2.3 辐射调制与调制盘60

2.3 红外探测器62

2.3.1 概述63

2.3.2 红外探测器的特性参数64

2.3.3 噪声67

2.3.4 热探测器71

2.3.5 光子探测器77

2.3.6 红外探测器制冷84

2.4 常用红外检测仪器设备87

2.4.1 红外辐射计87

2.4.2 红外测温仪91

2.4.3 红外行扫描仪95

2.4.4 红外热电视96

2.4.5 红外热像仪98

2.4.6 红外光谱分析仪99

第3章 红外检测诊断中的传热分析103

3.1 热传导的基本定律103

3.1.1 温度场和温度梯度103

3.1.2 基本热量传递定律105

3.1.3 传热分析的电路模拟解法110

3.2 导热基本定律及稳态导热112

3.2.1 导热微分方程式及其定解条件112

3.2.2 通过具有确定边界条件的无限大平板的稳态导热116

3.2.3 复合结构导热118

3.2.4 通过圆筒壁的导热121

3.2.5 具有内热源的稳态导热问题123

3.2.6 毕奥数和傅里叶数124

3.3 非稳态导热问题125

3.3.1 非稳态导热的集总参数分析法126

3.3.2 半无限大物体的非稳态导热128

3.3.3 一维非稳态导热的电模拟解法130

3.4 导热问题的数值解法基础132

3.4.1 概述132

3.4.2 稳态导热问题的数值分析方法135

3.4.3 多维非稳态导热问题的求解137

4.1 热图像与热成像技术144

4.1.1 热图像144

第4章 热成像与图像处理分析144

4.1.2 热像仪145

4.1.3 光机扫描红外热像仪152

4.1.4 凝视式热像仪157

4.2 数字图像处理基础162

4.2.1 图像与数字图像处理162

4.2.2 图像的视觉基础167

4.2.3 光度学和色度学简介170

4.3 图像增强174

4.3.1 灰度修正175

4.3.2 图像的频率域增强179

4.3.3 图像的同态增波增强182

4.3.4 空间滤波增强186

4.3.5 伪彩色增强197

4.4 图像的分割与图像分析200

4.4.1 概述200

4.4.2 图像阈值分割201

4.4.3 基于边缘检测的图像分割208

4.4.4 图像特征及特征提取214

4.5 信息融合与检测诊断技术217

4.5.1 信息融合概述217

4.5.2 图像融合219

4.5.3 检测诊断技术中的信息处理方法230

4.5.4 信息融合技术在检测诊断中的应用236

5.1 概述246

第5章 光热辐射测量技术246

5.1.1 光热效应与光热辐射测量原理248

5.1.2 光热辐射测量的类型251

5.1.3 光热辐射测量的一般实验形式254

5.2 热波理论257

5.2.1 热波导论257

5.2.2 热波反问题261

5.3 脉冲光热辐射测量技术265

5.3.1 脉冲光热辐射测量方法265

5.3.2 脉冲光热辐射测量数据处理267

5.3.3 脉冲相位光热辐射测量技术276

5.4 其他光热辐射测量技术282

5.4.1 调制辐射测量技术282

5.4.2 阶跃光热辐射测量技术287

5.4.3 振动（超声）激励辐射测量技术290

5.4.4 热层析摄影术291

5.4.5 光热偏转测量技术292

6.1.1 红外技术的应用296

6.1 概述296

第6章 红外检测与诊断技术的应用296

6.1.2 红外检测与诊断技术的应用298

6.1.3 实际红外检测诊断中的问题300

6.2 电力设备的红外检测与诊断303

6.2.1 电力设备的故障与检测分析方法304

6.2.2 电力设备红外检测与诊断实例307

6.2.3 国家电力行业红外诊断技术的应用标准314

6.3.1 石化设备故障与检测分析方法317

6.3 石油化工设备的红外诊断317

6.3.2 石化设备红外检测与诊断实例319

6.4 工业热设备及建筑物红外诊断与评价327

6.4.1 工业热设备红外检测与诊断方法327

6.4.2 建筑物外墙饰面及施工质量的红外检测331

6.4.3 红外技术在房屋诊断与建筑保温评价中的应用338

6.5 材料与构件的红外无损检测341

6.5.1 红外无损检测的原理341

6.5.2 金属材料与构件的红外检测342

6.5.3 复合材料与构件的红外无损检测346

6.5.4 材料热物理性质的测量352

6.6 其他应用354

6.6.1 电子线路板的红外检测与诊断354

6.6.2 红外技术在空气动力学研究中的应用357

6.6.3 红外检测与诊断在医学上的应用360

6.6.4 压力容器热弹性红外检测技术365

参考文献368