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数字人体? S t u d yo nh e a t i n f r a r e dt e c h n o l o g yo f i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o n o fd i g i t a l h u m a nb o d y B IS i - w e n ( S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fR e m o t eS e n s i n gS c i e n c e, I n s t i t u t e o fR e m o t eS e n s i n gA p p l i c a t i o n, C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s, B e i j i n g1

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1 0 1, C h i n a) [ A b s t r a c t ] T h eh e a t i n f r a r e dt e c h n o l o g yb a s i sa n dh e a t i n f r a r e dt e c h n o l o g ya p p l i c a t i o no f i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o no fd i g i t a l h u m a nb o d yw e r em a i n l yd e s c r i b e d i nt h i sp a p e r .

T h eh e a t i n f r a r e d , b l a c kb o d y , r a t i or a d i a t i o n , r a d i a t i o ni l l u m i n a n c ea n d h e a t i n e r t i aw e r e i n t r o d u c e d i nh e a t i n f r a r e dt e c h n o l o g yb a s i s . T h em e t h o da n da d v a n t a g e sw e r e s u mm a r i z e d i nh e a t i n f r a r e d t e c h n o l o g ya p p l i c a t i o n . I tp r o v i d e dat h e o r e t i c a lg i s t f o rt h es t u d yo fh e a t i n f r a r e dt e c h n o l o g yo f i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o no f d i g i t a lh u m a nb o d y . [ K e yw o r d s ] D i g i t a l h u m a nb o d y ;

H e a t i n f r a r e d ;

I n f o r m a t i o na c q u i s i t i o n ;

T e c h n o l o g y 数字人体信息获取的热红外技术研究 毕思文 ( 中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室, 北京

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0 1 ) [ 摘要] 本文主要阐述了数字人体信息获取的热红外技术基础和数字人体信息获取的热红外技术应用.在热红外技术 基础中介绍了热红外、 黑体、 比辐射和辐射照度及热惯量;

在热红外技术应用中概述了方法和优点等.为数字人体信息获 取的热红外技术研究提供了理论依据. [ 关键词] 数字人体;

热红外;

信息获取;

技术 [ 中图分类号] T P

3 9 1.

9 [ 文献标识码] A [ 文章编号]

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3 2

8 9 (

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0 4 )

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0 2 [ 作者简介]毕思文(

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5 6-) , 男, 北京大学和清华大学双博士后, 研究 员, 中国医药信息学会和北京医药信息学会" 数字人体― ― ―人体系统数 字学" 专业委员会主任委员.研究方向: 数字人体― ― ―人体系统数字学. E - m a i l : b i s w@ i r s a . a c . c n [ 收稿日期]

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1 6 人体不论在白天还是在夜晚都发出人眼看不到的热辐射 红外波长, 为了获取、 监测人体系统极其环境因子的热辐射特 征, 必须采用热红外技术. 空间所有的物体都通过辐射方式交换着能量, 人体也不 例外.如果没有其他方式的能量交换, 则物体热状态的变化 就取决于放射与吸收辐射能量的差值.当物体的辐射能量等 于吸收的外来辐射能量时, 这时该物体处于热平衡状态, 因而 我们可以用一整函数温度来描述它.热力学定律可以用于研 究平衡辐射的吸收与放射的规律.一般来说, 人体的辐射能 量收支并不相等, 人体处于非辐射平衡状态, 但是如果辐射热 交换过程相当地慢, 以致人体中的内能的分布能够变化均匀, 并继续处于热平衡状态, 那么这时的辐射可视为具有准平衡 性质.此时, 人体的温度是在变化的, 但每一给定的瞬时, 人 体的状态都 可以看作是平衡的, 仍可用一定的温度来描述它[ 1] .

1 数字人体信息获取的热红外技术基础 1.