紅外熱像儀是利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)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(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。那么，紅外熱像儀是如何工作的呢？
（紅外熱像儀下的動物）
01、紅外熱像儀的構(gòu)成
紅外熱成像是一種可將紅外圖像轉(zhuǎn)換為熱輻射圖像的技術(shù)，該技術(shù)可從圖像中讀取溫度值。因此，熱輻射圖像中的各個像素實際上都是一個溫度測量點，可實現(xiàn)對物體表面溫度的非接觸式測量。
紅外熱像儀的構(gòu)造類似于一臺數(shù)碼攝像機(jī)。主要組件包括一個將紅外輻射對準(zhǔn)探測器的鏡頭，以及用于處理并顯示熱信號和熱圖像的軟件和電子設(shè)備?？梢姽庀鄼C(jī)相比，紅外熱像儀的分辨率較低，因為熱探測器需要感應(yīng)波長比可見光大得多的能量，這要求每個傳感元件明顯更大。因此，與同樣機(jī)械尺寸的可見光相機(jī)相比，熱像儀的分辨率要低得多（像素更少）。選擇一臺紅外熱像儀時需要考慮的重要參數(shù)包括分辨率、范圍（測溫范圍/量程）、視場角、調(diào)焦（焦距）、熱靈敏度和波長范圍等。
02、熱像儀的工作原理
紅外熱像儀利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接受被測目標(biāo)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(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D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(biāo)的整體溫度分布狀況，研究目標(biāo)的發(fā)熱情況，從而進(jìn)行下一步工作的判斷。
03、捕捉紅外波，而不是可見光
首先必須清楚的是，紅外熱像儀的工作原理不同于普通相機(jī)。普通的可見光照相機(jī)與人眼的基本工作原理相同：可見光能量撞擊到某物，反射回來，探測器接收到反射的光，然后將其轉(zhuǎn)變成圖像。熱像儀利用熱而不是可見光產(chǎn)生圖像，熱量（又稱紅外能或熱能）和光都是電磁波譜的組成部分，但是能檢測可見光的相機(jī)無法檢測熱能，反之亦然。熱像儀捕捉紅外光，并通過數(shù)字或視頻模式輸出的數(shù)據(jù)生成圖像。
紅外熱像儀幾乎能檢測所有事物
紅外熱像儀感應(yīng)到的熱量能被十分精確地測量，因而紅外熱像儀用途廣泛。比如FLIR紅外熱像儀能檢測到細(xì)微的熱量差異，甚至精確至0.01℃，將溫差以灰度或不同的調(diào)色板顯示。
同一張圖像中的分別以鐵紅和白熱調(diào)色板顯示不同的溫度
我們在日常生活中遇到的一切事物，即使是冰也會釋放出熱量。物體越熱，其紅外輻射就越多。這種輻射的熱能稱之為“熱信號”，如果兩個緊挨著的物體擁有細(xì)微的熱信號差異，它們在熱傳感器下也會十分清晰地顯示出來，無論照明條件如何。這使得熱像儀能夠在完全黑暗或煙霧彌漫的環(huán)境中進(jìn)行檢測。
04、熱像儀的優(yōu)勢
熱像儀可讓人們看到他們的眼睛看不見的東西：無論光照條件如何，所有物體發(fā)出或反射的不可見熱輻射。熱成像的一些最大好處來自安全領(lǐng)域，安全攝像機(jī)已成為全國許多企業(yè)的保護(hù)重點，在這種情況下，產(chǎn)生高質(zhì)量圖像的需求對于持續(xù)保護(hù)潛在的入侵者至關(guān)重要。
在黑暗環(huán)境下熱像儀可以清楚的看到樹旁的人
05、熱像儀測量距離原理
一臺具有較高分辨率的熱像儀能夠讓您的測量目標(biāo)獲得更多像素，即便從遠(yuǎn)處測量也能提高精度。窄視場角（如6°）能放大遠(yuǎn)處的物體，同樣能使遠(yuǎn)距離目標(biāo)獲得更多像素。
當(dāng)使用紅外熱像儀測量溫度時，您的待測目標(biāo)至少需要獲得3×3像素，以確保獲得精確的測量結(jié)果。通常做法是確保待測區(qū)域完全覆蓋熱像儀點測溫工具或中心測溫點十字中心處的小圓孔即可。因為如果被測區(qū)域無法完全覆蓋小圓孔，就算能在取景器上看到測量目標(biāo)，也并不意味著您就能精確測量它。
待測量目標(biāo)應(yīng)至少獲得3×3像素并且覆蓋測量工具的光斑尺寸。這里詳細(xì)介紹了如何計算出您能在多遠(yuǎn)的距離對特定尺寸的目標(biāo)進(jìn)行測量并獲得精確的溫度測量值。不過這個計算方式有些費腦筋，但大多數(shù)情況下，無需煩惱于這些復(fù)雜的計算。
判定遠(yuǎn)距離應(yīng)用的必要性
什么情況下有必要計算距離系數(shù)比，什么情況下無需計算呢？
遠(yuǎn)距離應(yīng)用
以下類型的應(yīng)用一般會需要遠(yuǎn)距離測量：
● 從地平面測量屋頂或其它高大目標(biāo)
● 監(jiān)測電源線
● 監(jiān)測變電站和輸電線
● 無人機(jī)監(jiān)測與繪圖
● 無人機(jī)太陽能發(fā)電站檢測
● 在靠近目標(biāo)較危險或不現(xiàn)實的情況下進(jìn)行距離檢測
這些應(yīng)用可能需要您計算熱像儀的距離系數(shù)比，以確保待測目標(biāo)至少獲得3×3像素。
其他應(yīng)用
以下類型的應(yīng)用一般不需要遠(yuǎn)距離測量：
● 檢測房子或建筑內(nèi)是否存在漏風(fēng)、隔熱層缺失等問題
● 檢測濕氣問題
● 檢測開關(guān)箱和其他家庭布線
● 在接近設(shè)備安全且切實可行的情況下監(jiān)測變壓器、電機(jī)等
● 車輛保養(yǎng)和維修
● 在能輕松確保目標(biāo)能覆蓋3×3像素的情況下測量大型目標(biāo)
特別注意，熱像儀的變焦功能僅能放大像素：它無法增強(qiáng)您測量較小目標(biāo)的能力。如果目標(biāo)特別小，您可以靠近些以確保至少獲得精確測量所需的3×3像素。一定要遵守所有安全預(yù)防措施，除非環(huán)境或設(shè)備安全，否則不要靠近。
如果無法接近目標(biāo)，需要使用較高分辨率的熱像儀和/或長焦鏡頭
06、紅外熱像儀的應(yīng)用領(lǐng)域
紅外熱像儀的潛在用途幾乎是無窮無盡的，如今已廣泛應(yīng)用到生活中的各行各業(yè)。作為熱成像技術(shù)領(lǐng)域的先驅(qū)，F(xiàn)LIR先進(jìn)的系統(tǒng)與組件已廣泛應(yīng)用于豐富多彩的熱成像安防等領(lǐng)域，包括：森林防火、石化行業(yè)、鐵路行業(yè)、建筑檢測（水分、隔熱、屋頂?shù)龋?、消防、無人駕駛車輛和自動制動、體表溫度篩查、工業(yè)檢測、科研等。