紅外熱像儀是利用紅外探測器、光學成像物鏡和光機掃描系統（目前先進的焦平面技術則省去了光機掃描系統）接收被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元上，在光學系統和紅外探測器之間，有一個光機掃描機構（焦平面熱像儀無此機構）對被測物體的紅外熱像進行掃描，並聚焦在單元或分光探測器上，由探測器將紅外輻射能轉換成電信號，經放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監測器顯示紅外熱像圖。
基本介紹
- 中文名：紅外熱成像儀原理
- 性質：技術
- 特徵：紅外線是一種電磁波
- 優點：轉換成人眼可見的圖像
原理,套用,
原理
紅外線是一種電磁波，具有與無線電波和可見光一樣的本質。紅外線的發現是人類對自然認識的一次飛躍。利用某種特殊的電子裝置將物體表面的溫度分布轉換成人眼可見的圖像，並以不同顏色顯示物體表面溫度分布的技術稱之為紅外熱成像技術，這種電子裝置稱為紅外熱像儀。
這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應；實質上是被測目標物體各部分紅外輻射的熱像分布圖由於信號非常弱，與可見光圖像相比，缺少層次和立體感，因此，在實際動作過程中為更有效地判斷被測目標的紅外熱分布場，常採用一些輔助措施來增加儀器的實用功能，如圖像亮度、對比度的控制，實標校正，偽色彩描繪等高線和直方進行數學運算、列印等。
紅外熱像儀是一門使用光電設備來檢測和測量輻射並在輻射與表面溫度之間建立相互聯繫的科學。輻射是指輻射能（電磁波）在沒有直接傳導媒體的情況下移動時發生的熱量移動。現代紅外熱像儀的工作原理是使用光電設備來檢測和測量輻射，並在輻射與表面溫度之間建立相互聯繫。所有高於絕對零度（-273℃）的物體都會發出紅外輻射。紅外熱像儀利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分布場相對應。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。通過查看熱圖像，可以觀察到被測目標的整體溫度分布狀況，研究目標的發熱情況，從而進行下一步工作的判斷。
人類一直都能夠檢測到紅外輻射。人體皮膚內的神經末梢能夠對低達±0.009°C (0.005°F) 的溫差作出反應。雖然人體神經末梢極其敏感，但其構造不適用於無損熱分析。例如，儘管人類可以憑藉動物的熱感知能力在黑暗中發現溫血獵物，但仍可能需要使用更佳的熱檢測工具。由於人類在檢測熱能方面存在物理結構的限制，因此開發了對熱能非常敏感的機械和電子設備。這些設備是在眾多套用中檢查熱能的標準工具。
套用
熱像儀在軍事和民用方面都有廣泛的套用。隨著熱成像技術的成熟以及各種低成本適於民用的熱像儀的問世，它在國民經濟各部門發揮的作用也越來越大。在工業生產中，許多設備常用於高溫、高壓和高速運轉狀態，套用紅外熱成像儀對這些設備進行檢測和監控，既能保證設備的安全運轉，又能發現異常情況以便及時排除隱患。同時，利用熱像儀還可以進行工業產品質量控制和管理。
熱成像的優勢自然界中的一切物體的溫度都高於絕對零度，都會有紅外輻射．這是由於物體內部分子熱運動的結果。其輻射能量正比於自身溫度的四次方成正比，輻射出的波長與其溫度成反比。紅外成像技術就是根據探測到的物體的輻射能的大小。經系統處理轉變為目標物體的熱圖像，以灰度級或偽彩色顯示出來，即得到被測目標的溫度分布從而判斷物體所處的狀態。林區背景溫度一般在-40～60攝氏度，而森林可燃物產生的火焰的溫度為600～1200攝氏度，兩者溫度相差較大。在熱圖像中很容易將可燃物的燃燒情況從地形背景中分離出來。根據熱圖像的溫度分布，我們不僅可以判斷火的性質還能探測出火的位置、火場面積、從而估計火勢。
此外，紅外熱像儀在醫療、治安、消防、考古、交通、農業和地質等許多領域均有重要的套用。如建築物漏熱查尋、森林探火、火源尋找、海上救護、礦石斷裂判別、飛彈發動機檢查、公安偵察以及各種材料及製品的無損檢查等。
