紅外熱成像是一種檢測物體發(fā)出的輻射并將其轉(zhuǎn)換為圖像的技術。圖像顯示為熱圖，顏色越亮，物體越熱。這項技術經(jīng)常被軍隊、執(zhí)法部門和搜救隊使用。

熱像儀主要有兩種類型：被動式和主動式。無源成像儀檢測物體自然發(fā)出的輻射。有源成像器會發(fā)出自己的輻射，然后從物體反射并被成像器檢測到。

熱像儀可以看穿煙霧、霧氣和其他通常會遮擋視線的障礙物。只要有一些熱量，他們也可以在完全黑暗的環(huán)境中看到。

紅外熱成像的原理

紅外熱成像是一種利用紅外線（IR）輻射而不是光來創(chuàng)建圖像的程序。紅外線是肉眼不可見的，但會被任何發(fā)出熱量的物體或生物所發(fā)射或反射。紅外線熱成像，也被簡單地稱為熱成像，根據(jù)所看到的區(qū)域的熱模式來創(chuàng)建圖像。這有許多技術和科學應用，從軍事監(jiān)視到天文學。由熱成像技術創(chuàng)建的圖像被稱為熱像圖。

紅外線輻射是電磁波譜的一部分，這是一種廣泛的無害輻射，包括可見光、無線電波和微波。輻射的波長決定了其性質(zhì)和在電磁波譜上的位置。雖然人眼只能檢測到這種輻射的一個狹窄范圍，但各種技術設備可以檢測到其余部分。紅外線輻射的波長介于微波和紅光之間，剛好在可見光譜之外。靠近可見光范圍的紅外輻射可以用紅外攝影的特殊相機捕捉到；紅外熱成像可以捕捉到更接近微波的紅外輻射，稱為遠紅外。

一個物體的紅外輻射與它的溫度密切相關。因此，紅外熱像儀可以探測到物體、生物或人所發(fā)出的熱量的細微變化。由于所有物體都會發(fā)出一定量的熱量，熱成像技術允許對環(huán)境進行全面觀察，甚至在完全沒有光線的情況下。例如，一所房子的熱像圖可能顯示出藍色的外部輪廓，但內(nèi)部的熱量和能源，包括人，則是紅色物體。熱成像的這些特點在廣泛的領域和專業(yè)中具有多種應用。

例如，在醫(yī)學上，紅外熱成像技術可以通過檢測發(fā)燒引起的熱度升高來幫助疾病的早期診斷。軍事人員在普通光源有危險時使用熱成像技術進行監(jiān)視和操作。氣象學家可以檢測到表明風暴和其他快速變化的天氣模式的溫度變化。建筑物的熱像圖可以揭示 "熱點"，使技術人員能夠在通風或電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前找到問題區(qū)域。甚至考古學家也使用熱成像技術來定位那些吸收或反射熱量與周圍地形不同的埋藏結構。

天文學家使用紅外輻射已有幾十年了，因為它可以探測到普通望遠鏡范圍以外的天體。紅外線熱成像用于天文學最初是有限的，因為地球的大氣層吸收和偏轉(zhuǎn)了大量的紅外輻射。然而，軌道上的空間望遠鏡可以采用熱成像設備，而沒有這種限制。這種設備必須被冷卻，以防止外部熱源對數(shù)據(jù)的扭曲。熱圖已被用于觀察遙遠的行星體和尚未開始發(fā)射可見光的新生星。

熱圖像傳感器如何工作？ 

紅外熱像儀中使用了三種類型的熱圖像傳感器技術：微測輻射熱計、碲化鎘汞 (MCT) 和氧化釩 (VOx)。

微測輻射熱計是最常見的熱圖像傳感器類型。它們通過感應稱為微測輻射熱計的小元件的溫度變化來檢測紅外輻射。當輻射撞擊微測輻射熱計時，它會導致元件升溫。然后測量溫度變化并將其轉(zhuǎn)換為電信號。

MCT 傳感器由對紅外輻射非常敏感的材料碲化鎘汞制成。當輻射撞擊 MCT 傳感器時，它會產(chǎn)生電流。然后測量電流并將其轉(zhuǎn)換為圖像。

VOx 傳感器由對紅外輻射非常敏感的材料——氧化釩制成。當輻射撞擊 VOx 傳感器時，它會產(chǎn)生電流。然后測量電流并將其轉(zhuǎn)換為圖像。