紅外熱像儀是利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)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(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)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(dòng)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(gè)像素實(shí)際上都是一個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面溫度的非接觸式測(cè)量。
紅外熱像儀的構(gòu)造類(lèi)似于一臺(tái)數(shù)碼攝像機(jī)。主要組件包括一個(gè)將紅外輻射對(duì)準(zhǔn)探測(cè)器的鏡頭，以及用于處理并顯示熱信號(hào)和熱圖像的軟件和電子設(shè)備?？梢?jiàn)光相機(jī)相比，紅外熱像儀的分辨率較低，因?yàn)闊崽綔y(cè)器需要感應(yīng)波長(zhǎng)比可見(jiàn)光大得多的能量，這要求每個(gè)傳感元件明顯更大。因此，與同樣機(jī)械尺寸的可見(jiàn)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(tái)紅外熱像儀時(shí)需要考慮的重要參數(shù)包括分辨率、范圍（測(cè)溫范圍/量程）、視場(chǎng)角、調(diào)焦（焦距）、熱靈敏度和波長(zhǎng)范圍等。
02、熱像儀的工作原理
紅外熱像儀利用紅外探測(cè)器和光學(xué)成像物鏡接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖形反映到紅外探測(cè)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(chǎng)相對(duì)應(yīng)。通俗地講紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見(jiàn)紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測(cè)物體的不同溫度。通過(guò)查看熱圖像，可以觀(guān)察到被測(cè)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(jiàn)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(jiàn)光照相機(jī)與人眼的基本工作原理相同：可見(jiàn)光能量撞擊到某物，反射回來(lái)，探測(cè)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(jiàn)光產(chǎn)生圖像，熱量（又稱(chēng)紅外能或熱能）和光都是電磁波譜的組成部分，但是能檢測(cè)可見(jiàn)光的相機(jī)無(wú)法檢測(cè)熱能，反之亦然。熱像儀捕捉紅外光，并通過(guò)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(cè)所有事物
紅外熱像儀感應(yīng)到的熱量能被十分精確地測(cè)量，因而紅外熱像儀用途廣泛。比如FLIR紅外熱像儀能檢測(cè)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?cè)谌粘Ｉ钪杏龅降囊磺惺挛?，即使是冰也?huì)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(chēng)之為“熱信號(hào)”，如果兩個(gè)緊挨著的物體擁有細(xì)微的熱信號(hào)差異，它們?cè)跓醾鞲衅飨乱矔?huì)十分清晰地顯示出來(lái)，無(wú)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(cè)。
04、熱像儀的優(yōu)勢(shì)
熱像儀可讓人們看到他們的眼睛看不見(jiàn)的東西：無(wú)論光照條件如何，所有物體發(fā)出或反射的不可見(jiàn)熱輻射。熱成像的一些最大好處來(lái)自安全領(lǐng)域，安全攝像機(jī)已成為全國(guó)許多企業(yè)的保護(hù)重點(diǎn)，在這種情況下，產(chǎn)生高質(zhì)量圖像的需求對(duì)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(shù)旁的人
05、熱像儀測(cè)量距離原理
一臺(tái)具有較高分辨率的熱像儀能夠讓您的測(cè)量目標(biāo)獲得更多像素，即便從遠(yuǎn)處測(cè)量也能提高精度。窄視場(chǎng)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(cè)量溫度時(shí)，您的待測(cè)目標(biāo)至少需要獲得3×3像素，以確保獲得精確的測(cè)量結(jié)果。通常做法是確保待測(cè)區(qū)域完全覆蓋熱像儀點(diǎn)測(cè)溫工具或中心測(cè)溫點(diǎn)十字中心處的小圓孔即可。因?yàn)槿绻粶y(cè)區(qū)域無(wú)法完全覆蓋小圓孔，就算能在取景器上看到測(cè)量目標(biāo)，也并不意味著您就能精確測(cè)量它。
待測(cè)量目標(biāo)應(yīng)至少獲得3×3像素并且覆蓋測(cè)量工具的光斑尺寸。這里詳細(xì)介紹了如何計(jì)算出您能在多遠(yuǎn)的距離對(duì)特定尺寸的目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量并獲得精確的溫度測(cè)量值。不過(guò)這個(gè)計(jì)算方式有些費(fèi)腦筋，但大多數(shù)情況下，無(wú)需煩惱于這些復(fù)雜的計(jì)算。
判定遠(yuǎn)距離應(yīng)用的必要性
什么情況下有必要計(jì)算距離系數(shù)比，什么情況下無(wú)需計(jì)算呢？
遠(yuǎn)距離應(yīng)用
以下類(lèi)型的應(yīng)用一般會(huì)需要遠(yuǎn)距離測(cè)量：
● 從地平面測(cè)量屋頂或其它高大目標(biāo)
● 監(jiān)測(cè)電源線(xiàn)
● 監(jiān)測(cè)變電站和輸電線(xiàn)
● 無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)與繪圖
● 無(wú)人機(jī)太陽(yáng)能發(fā)電站檢測(cè)
● 在靠近目標(biāo)較危險(xiǎn)或不現(xiàn)實(shí)的情況下進(jìn)行距離檢測(cè)
這些應(yīng)用可能需要您計(jì)算熱像儀的距離系數(shù)比，以確保待測(cè)目標(biāo)至少獲得3×3像素。
其他應(yīng)用
以下類(lèi)型的應(yīng)用一般不需要遠(yuǎn)距離測(cè)量：
● 檢測(cè)房子或建筑內(nèi)是否存在漏風(fēng)、隔熱層缺失等問(wèn)題
● 檢測(cè)濕氣問(wèn)題
● 檢測(cè)開(kāi)關(guān)箱和其他家庭布線(xiàn)
● 在接近設(shè)備安全且切實(shí)可行的情況下監(jiān)測(cè)變壓器、電機(jī)等
● 車(chē)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(cè)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(wú)法增強(qiáng)您測(cè)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(cè)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(wú)法接近目標(biāo)，需要使用較高分辨率的熱像儀和/或長(zhǎng)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(wú)窮無(wú)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(cè)（水分、隔熱、屋頂?shù)龋?、消防、無(wú)人駕駛車(chē)輛和自動(dòng)制動(dòng)、體表溫度篩查、工業(yè)檢測(cè)、科研等。