红外热成像技术应用与发展
红外热成像仪原理与应用分析
原理阐述
红外热成像仪利用红外探测器接收目标物体发射的红外能量，并将其转化为电 信号。这些电信号经过处理和解析，最终形成可供观察和分析的热图像。红外 热成像仪能够检测到目标物体温度的微小变化，因此可用于监测设备的运行状 态、检测疾病病变以及监控安全等领域。
设备介绍
红外热成像仪主要由红外探测器、光学系统、电子处理系统和显示终端等组成。 其中，红外探测器是核心部件，它能够将红外能量转化为电信号。光学系统则 用于聚焦和传输红外能量至红外探测器。电子处理系统则对探测器输出的电信 号进行处理，以便在显示终端上显示出热图像。
未来展望
红外热成像无损检测技术在未来将得到更广泛的应用和推广。随着科学技术的 发展，该技术将不断优化和创新，提高检测的灵敏度和准确性，扩大应用范围。 例如，在医疗领域，红外热成像无损检测技术可用于医学诊断和疾病监测；在 能源领域，该技术可应用于太阳能电池板的无损检测。
结论
红外热成像无损检测技术是一种基于红外热成像技术的无损检测方法，具有非 接触、非破坏、快速、高灵敏度等优点。本次演示介绍了红外热成像无损检测 技术的原理及其应用，包括发动机无损检测、金属材料质量检测、建筑质量检 测等。随着科学技术的发展，该技术在未来将得到更广泛的应用和推广，为各 个领域的无损检测和监测提供强有力的技术支持。
红外热像仪图像分析系统组件在多个领域都有广泛的应用，以下是几个主要的 应用领域：
1、工业检测：红外热像仪图像分析系统可以用于工业生产中的产品质量检测、 设备故障检测等。通过分析物体发出的红外辐射，可以快速、准确地检测出产 品的缺陷和设备的故障点，大大提高了生产效率和产品质量。
2、医疗诊断：红外热像仪图像分析系统在医疗领域也有着广泛的应用。例如， 可以利用该系统对皮肤疾病进行诊断，通过分析病变部位发出的红外辐射，可 以判断出疾病的类型和严重程度。此外，还可以用于中医诊断等领域。
红外热成像技术的原理和应用
红外热成像技术的原理和应用一、概述随着现代科技的快速发展，越来越多的新型技术得以应用到生产和生活中。
其中，红外热成像技术（infrared thermal imaging technology）是一种重要的热力学检测工具，其可以通过红外线热辐射捕捉物体表面温度分布信息，实现对物体内部温度分布的无损检测和图像显示。
二、原理红外线是电磁波谱中波长大于0.75μm小于1000μm的中红外光线，其在材料中的传播是基于物体热能的辐射传输方式，其中物体表面温度越高，其辐射出来的红外线能量越大。
红外热成像技术利用热红外波段的红外线辐射进行测量，检测物体表面温度变化，然后将检测结果反映到热成像仪中，输出一张反映物体表面温度分布的热成像图。
三、分类根据热成像仪的工作方式和应用领域不同，红外热成像技术可以分为以下几种类型。
1. 主动式红外热成像技术主动式红外热成像技术是通过激励器来产生红外线辐射以供检测的技术。
常见的主动式红外热成像技术有激光探测器、偏置探测器和光纤传感器等。
2. 被动式红外热成像技术被动式红外热成像技术是依靠被检测物体的红外线辐射来进行测量的技术。
常见的被动式红外热成像技术有基于微波红外成像仪、红外线放射成像仪和红外线热像仪等。
3. 红外热成像技术的应用领域红外热成像技术具有大范围、非接触、高精度等优点，因此被广泛应用于以下领域。
（1）工业制造中的检测应用在工业制造中，红外热成像技术可以用于检测工艺中产生的温度变化来了解设备运行是否正常，及时预防它产生异常状况。
比如，利用红外热成像技术对汽车轮胎进行检测，可以检测到轮胎胎面与路面接触部位是否存在磨损、裂缝、脱胎等异常情况。
（2）建筑工程中的应用红外热成像技术可以用于建筑工程中的能耗分析和建筑物检测。
通过测量建筑物表面温度分布，可以判断建筑物的保温效果，有助于建筑物节能和减排。
除此之外，将红外热成像技术应用于建筑缺陷探测，也可以提高建筑物的安全性和可靠性。
红外热成像技术有什么应用
红外热成像设备今年突然走入了大众的视线，特别是热成像测温，那么除了测温，红外热成像技术还能用来做什么呢？
1、在夜间、低照度环境下，传统监控往往使用主动光源补充的设备来达到监控效果。
红外热像仪属于被动成像设备，不需要任何光源照射就可以准确成像，可以不受光线影响，提高夜间安防监控打击力度；由于红外线波长较长，所以具有的“透烟透雾”特性。
红外热像仪能更好地实现恶劣环境下的监控和识别，可实现网络化、远距离监控，24小时全天候监控。
另外，产品能提供高对比度的图像，提高视频分析的可靠性。
红外安防监控系统可实现智能化自动分析，将可见光监控的智能分析功能使用在红外热像仪视频上。
2、火灾预防报警和户外搜救
火场火灾被扑灭时，容易死灰复燃，热成像仪能够显示物体温度场，通过对
温度场的监控可即时发现温度异常，预防由于温度异常引发的二次起火。
户外搜救远距离探测和搜索被困人员，热像仪在数公里范围内，能非常容易发现被困人员、掉到深沟悬崖中的出事车辆。
另外，配备视频和红外热像仪的无人机，无人机也能在火灾等事故中执行有效的搜索和救援任务。
3、预警监测水坝、湖泊、山体的险情
红外热像仪可以对水库堤坝的情况实现在雨、雪、烟、雾、霾等恶劣天气下实现全天候监控，监控渗漏点、监控开裂塌方、监控水流的大小。
因为水温比环境温度低，同时水的辐射率与周围物体的辐射率有区别，因此即使是同一温度也能分辨出水来。
也可远距离监控监控山体滑坡情况，并做出预警。
以上就是红外热成像技术的应用了，目前来看用在监控领域比较常见，如果大家对红外热成像监控感兴趣的话，成都慧翼科技建议大家找专业人士咨询一下。
红外技术的应用和发展
红外技术的应用和发展红外技术是指利用人眼无法看到的红外辐射信号进行通讯、探测等用途的技术。
红外技术在军事、民用等领域都具有广泛的应用，同时也是近年来快速发展的一项技术。
一、红外技术的应用领域1.军事红外技术在军事领域的应用非常广泛，特别是在夜视野战、导航、目标识别、热成像、掩护和防护等方面。
目前，国际上军事上广泛应用的“精确制导武器系统”就是利用红外技术实现对目标的精确定位和识别。
2.安防在安防领域，红外技术应用最广泛的就是红外监控系统。
红外摄像头能够在夜间或者光线较暗环境下拍摄清晰的照片，而且不会被当事人察觉。
3.医疗在医疗领域，红外技术也发挥着重要作用。
红外成像技术可用于诊断疾病，如结肠癌、皮肤病等，而红外治疗则可用于缓解疼痛、消炎杀菌等。
4.工业红外技术在工业上也具有重要应用。
工业生产中的红外加热、红外干燥、红外焊接等技术，极大地提升了工业生产效率和产品质量。
二、红外技术的发展趋势1.红外成像技术的发展从传统的红外热成像到现代的红外光谱成像，红外成像技术已经发展成为了一项十分成熟的技术。
随着科技的不断进步，红外成像技术也会逐步普及到更多的领域。
2.红外激光技术的应用红外激光技术是指利用激光器产生的红外激光进行物质化学成分的识别和定位。
红外激光技术可以通过反射或吸收的方式获得物质的化学信息，并可以对病毒、细菌等进行检测和灭活。
3.红外雷达技术的发展红外雷达技术是指通过红外信号进行跟踪和定位目标的技术。
红外雷达技术具有隐蔽性好、抗干扰能力强等优点。
在军事、空间探索等领域中都有广泛应用。
4.红外热成像技术的延伸红外热成像技术主要应用在军事、安防、工业等领域。
未来，随着人类对红外技术的深入了解，红外热成像技术的应用领域将会不断扩大。
三、结语总之，红外技术的应用和发展不断推动着人类社会的进步和发展。
随着技术的不断发展，红外技术将会在更多的领域发挥着重要作用。
（注：本文所涉及内容仅供参考，具体应用需根据实际情况综合考虑。
红外热成像技术
。
环境监测
监测大气、土壤、水资源等环 境指标，助力环境保护和治理
。
THANK YOU
感谢观看
环境质量监测
利用红外热成像技术可以监测城市空气质量、工业污染等环境问题 ，帮助政府部门制定环境保护政策。
生态保护
红外热成像技术可以观察动植物体的温度分布，为生态保护域，红外热成像技 术可以用于火灾监测、救援和灭 火，提高安全保障水平。
交通安全
在交通安全领域，红外热成像技 术可以用于夜间和恶劣天气下的 道路监测，提高交通安全保障能 力。
未来红外热成像技术的发 展方向
提高图像质量
高分辨率
提高红外热成像的分辨率，使得能够更清晰地识 别目标细节。
灵敏度提升
增强红外探测器的灵敏度，提高对微弱热辐射的 检测能力。
动态范围扩展
增大红外热成像的动态范围，使其能够适应更广 泛的温度变化。
降低成本
1 2
批量生产
通过规模化生产，降低红外热成像设备的制造成 本。
红外热成像技术的应用领域
• 医疗领域：红外热成像技术在医疗领域的应用包括无创检测、疾病诊断、理疗 等。例如，通过红外热成像技术可以检测出肿瘤、炎症等病变部位的温度异常 ，为医生提供有价值的诊断信息。
• 工业领域：在工业领域，红外热成像技术可用于检测设备故障、评估产品质量 等。例如，对电力设备进行红外热成像检测，能够发现潜在的故障和隐患，提 高设备运行的安全性和稳定性。
材料成本降低
研发低成本、高性能的红外材料，降低设备采购 成本。
3
技术创新
持续推动红外热成像技术的创新与优化，降低维 护与升级成本。
发展新型应用领域
红外热成像技术
红外热成像技术红外热成像技术是一种利用物体发出的红外辐射来生成热图的技术。
它能够实时、无接触地检测和记录物体表面的温度分布，为许多领域提供了极大的便利。
红外热成像技术的原理是基于物体的温度与其发射的红外辐射之间的关系。
根据Planck的辐射定律，物体的红外辐射与其温度成正比。
因此，通过测量物体发射的红外辐射强度，可以推算出物体的温度。
红外热成像技术广泛应用于各个领域。
在工业领域，红外热成像技术可以用来检测设备、机器以及电路板的异常热点，从而提前发现潜在故障，做到预防性维护，提高设备运行的可靠性和安全性。
在建筑领域，红外热成像技术可以用来检测建筑物的热漏点和隐蔽的漏水问题，帮助修复和改善建筑物的能源效率。
在医学领域，红外热成像技术可以用来检测人体的体温分布，辅助诊断疾病，如乳腺癌、关节炎等。
此外，红外热成像技术也被广泛应用于军事、环境监测、消防等领域。
红外热成像技术的应用还在不断拓展。
随着科学技术的进步，红外热成像技术的分辨率和灵敏度不断提高，仪器的体积也越来越小，价格也逐渐下降。
这使得红外热成像技术在更多领域得到了广泛应用。
虽然红外热成像技术有着广泛的应用前景，但也存在一些限制。
例如，红外热成像技术对天气条件的要求较高，在夜晚、多云或高湿度的环境中，会受到大气吸收和散射的影响，导致成像质量下降。
此外，由于红外热成像技术只能测量物体表面的温度，对于深层或内部温度分布的测量较为困难。
红外热成像技术的发展离不开红外热成像仪器的进步。
近年来，热成像仪器实现了数字化、便携化和多功能化的发展。
便携式热成像仪器使得红外热成像技术得以在户外和场地条件下进行应用，极大地方便了使用者。
同时，数字化的热成像仪器也提供了更多的图像处理和分析功能，使得数据的获取和解读更加准确和方便。
红外热成像技术在应急救援、安全监测和预防性维护等方面有着重要的作用。
例如，在火灾逃生过程中，红外热成像技术可以帮助救援人员快速定位人员，并判断其活动状态。
热成像的应用及分析
热成像的应用及分析热成像技术是一种利用物体发出的红外辐射来显示物体表面温度分布的技术。
热成像技术广泛应用于各个领域，包括军事、工业、医疗、安防等。
以下将分别介绍热成像在各个领域的应用及分析。
在军事方面，热成像技术被广泛应用于夜视设备和目标探测。
夜视设备利用热成像技术可以在夜间或恶劣的天气条件下检测和识别目标，使军事人员能够在暗夜中作战。
热成像技术可以帮助军方探测敌方人员、车辆和设备，提高战场的监控能力和作战效果。
此外，热成像技术还可以用于识别隐藏在被掩盖物后的目标，使军事人员能够更好地了解敌方动态，做好战略部署。
在工业方面，热成像技术可以用于设备检测与维护。
通过对设备表面进行热成像扫描，可以实时监测设备温度分布，检测设备是否存在异常。
通过早期发现和处理设备故障，可以减少设备损坏和停机时间，提高生产效率和降低维护成本。
此外，热成像技术还可以用于检测电路板等电子产品的散热效果，优化散热设计，提高产品性能和可靠性。
在医疗领域，热成像技术可以用于体温检测和医学诊断。
通过对人体进行热成像扫描，可以实时监测和记录人体各个部位的温度分布，帮助医生诊断疾病和评估治疗效果。
例如，热成像技术可以辅助肿瘤早期诊断，通过检测肿瘤区域的高温异常来判断肿瘤位置和大小。
另外，热成像技术还可以用于检测乳房癌、静脉血栓等疾病，提高早期诊断率和治疗效果。
在安防领域，热成像技术可以应用于监控和防盗系统。
与传统摄像头相比，热成像摄像头可以通过检测物体的红外辐射来进行无光夜视，不受光线条件的限制。
热成像技术可以用于远距离监控和目标识别，提高安防系统的监控范围和效果。
另外，热成像还可以用于人体活动检测和入侵报警，通过检测人体的温度变化来判断是否有人进入禁区或发生异常事件，提高安防系统的准确性和响应速度。
在环境领域，热成像技术可以用于气象监测和环境调查。
通过对大气温度的测量和分析，可以获取天气变化和大气污染等环境信息。
热成像技术还可以用于检测建筑物的热能损失和能源浪费，帮助改善建筑节能效果。
红外热成像技术在中医学的研究现状及展望
红外热成像技术在中医学的研究现状及展望红外热成像技术是一种新兴的医学影像技术，在临床医学领域得到了广泛的应用。
与传统的医学影像技术相比，红外热成像技术具有非侵入性、无辐射、易操作等优点，被广泛应用于全身感染性疾病、心脏病、肿瘤、中风，神经心理疾病等多领域。
影像技术与中医的结合，可以为中医诊疗提供更为直观的依据，从而加深我们对中医的认识和理解。
一、红外热成像技术的基本原理红外热成像技术是一种利用红外线探测被测体表面温度分布并将其表现成图片的技术。
其基本原理是通过红外线相机捕获目标表面的红外辐射，然后将红外辐射转换成温度分布信息，最终形成红外热成像图像。
红外成像技术利用目标物体表面的温度分布来对其内部结构和病变情况进行分析，从而为医学诊断提供有力的依据。
二、红外热成像技术在中医学中的应用现状红外热成像技术在中医学中的应用主要体现在辨证诊断、治疗效果评估、药物疗效监测等方面。
通过红外热成像技术，中医医师可以直观地观察患者身体表面的热量分布情况，从而帮助其进行辨证诊断。
同时，红外热成像技术还可以用于监测中医治疗对患者的疗效，评估治疗的有效性，并及时调整治疗方案。
在中医药物疗效监测方面，红外热成像技术也可以帮助中医医师监测药物在患者身体内的分布情况，为中医药物的疗效评估提供客观的数据支持。
三、红外热成像技术在中医诊断中的应用1. 红外热成像技术在中医脏腑诊断中的应用中医脏腑诊断是中医诊断的重要方法之一，通过观察患者脏腑的特定体征来辅助诊断疾病。
红外热成像技术可以直观地显示患者体表脏腑部位的温度分布情况，帮助中医医师判断脏腑功能的健康状况。
例如，肝经与肾经的特定区域可以通过红外热成像技术得到清晰的体表温度分布图像，从而帮助中医医师判断患者的肝肾功能状况，辅助诊断和治疗。
2. 红外热成像技术在中医辨证诊断中的应用中医辨证诊断是中医治疗的核心要素之一，通过辨别患者的体表表征、脏腑功能、舌象脉象等信息，来确定病因、病位、病性和辩证施治。
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红外热成像摄象机在智能视频监控中的应用与发展一、引言1672年，牛顿使用分光棱镜把太阳光（白光）分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光，证实了太阳光（白光）是由各种颜色的光复合而成。
1800年，英国物理学家 F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，偶然发现放在光带红光外的一支温度计，比其他色光温度的指示数值高。
经过反复试验，这个所谓热量最多的高温区，总是位于光带最边缘处红光的外面。
于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外，还有一种人眼看不见的“热线”，这种看不见的“热线”位于红色光外侧，叫做红外线。
这种红外线，又称红外辐射，是指波长为0.78～1000μm的电磁波。
其中波长为0.78 ～1.5μm 的部分称为近红外，波长为1.5 ～10μm的部分称为中红外，波长为10～1000μm的部分称为远红外线。
而波长为2.0 ～1000μm的部分，也称为热红外线。
红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
这种红外线辐射是，基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量。
分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大;反之，辐射的能量愈小。
在自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。
同一目标的热图像和可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布的图像。
或者可以说，它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，而是变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温，并可进行智能分析判断。
众所周知，海湾战争已成为展示高科技武器使用先进技术的平台。
在这些新科技中，红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。
红外热成像技术(Infrared thermal imaging technology)是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射，再进行光电信息处理，最后以数字、信号、图像等方式显示出来，并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。
它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。
该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标，探测伪装的目标和高速运动的目标等军事应用外，还可广泛应用于工业、农业、医疗、消防、考古、交通、地质、公安侦察等民用领域。
如果将这种技术大量地应用到安防监控领域中，将会引起安防监控领域的变革。
智能视频监控技术是计算机视觉和模式识别技术在视频监控领域的应用，它能对视频图像中的目标进行自动地监测、识别、跟踪和分析，从而为用户提供对监控和预警有用的关键信息。
国外智能视频监控技术的发展动力是来源于对特殊监控场所的监控需求，特别是自2001年9·11事件之后，出于反恐、国家安全、社会安定等多方面的需要，智能视频监控与预警技术已逐渐成为国际上最为关注的前沿研究领域。
尤其是在一些特殊的应用场所，如在恶劣天气下24h全天候监控、边防与周界入侵自动报警、火灾隐患的自动识别、被遗弃的行李和包裹等遗留物体检测、盗窃赃物查找、被埋尸体查找等等，若利用红外热成像技术作智能视频监控探测与识别，更显得方便而容易。
下面就介绍一下这种红外热成像技术的发展、优缺点，新一代红外热成像系统的组成与工作原理，以及它在智能视频监控中的应用等。
二、红外热成像技术的发展从1800年，英国物理学家赫胥尔发现了红外线后，开辟了人类应用红外技术的广阔道路。
在第二次世界大战中，德国人用红外变像管，研制出了主动式夜视仪和红外通信设备，为红外技术的发展奠定了基础。
二次世界大战后，首先由美国德克萨斯仪器公司（TI）在1964年首次开发研制成功第一代用于军事领域的红外成像装置，称之为红外寻视系统（FLIR）。
它是利用光学机械系统对被测目标的红外辐射扫描，由光子探测器接收两维红外辐射，经光电转换及处理，最后形成热图像视频信号，并在荧屏上显示。
六十年代中期，瑞典AGA公司和瑞典国家电力局，在红外寻视装置的基础上，开发了具有温度测量功能的热红外成像装置。
这种第二代红外成像装置，通常称为热像仪。
七十年代，法国汤姆荪公司又研制出，不需致冷的红外热电视产品。
1986年，瑞典研制出工业用的实时成像系统，它无须液氮或高压气，而以热电方式致冷，可用电池供电;1988年又推出全功能热像仪，它将温度的测量、修改、分析、图像采集、存储合于一体，重量小于7kg，使仪器的功能、精度和可靠性都得到了显著的提高。
九十年代中期，美国FSI公司首先研制成功由军用转民用并商品化的新一代红外热像仪，它是属焦平面阵列式结构的一种凝视成像装置，技术功能更加先进，现场测温时只需对准目标摄取图像，并存储到机内的PC卡上。
各种参数的设定，可回到室内用软件进行修改和分析，最后直接得出检测报告。
由于取代了复杂的机械扫描，仪器重量已小于2kg，如同手持摄像机一样，单手即可操作使用。
随着红外焦平面阵列技术的迅速发展，美、英、法、德、日、加拿大、以色列等西方发达国家都在竞相研制和生产先进的红外焦平面阵列摄像仪，其中美国在红外焦平面阵列传感器的发展水平方面处于遥遥领先地位，其焦平面阵列规模已大达2048×2048元，已接近于可见光硅CCD摄像阵列的水平。
日本在世界上最先实现了100万像元集成度的单片式红外焦平面阵列，在品种方面，从HgCdTe、InSb、GaAlAs/GaAs量子阱和PtSi到非致冷红外焦平面阵列等种类产品推向市场，抢占商机; 法国、荷兰、瑞典、英国、德国和意大利等在非致冷红外热摄像仪技术的发展方面，已显出其处于前沿的竞争地位，如AGEMA公司的热视570，AGEMA520和德国STNATLAS电子公司驾驶员视觉增强系统，都具有很高的水平和市场竞争实力。
此外，加拿大、以色列、韩国、澳大利亚、波兰、新加坡的一些公司和机构都在尽力发展先进红外焦平面阵列热摄像仪技术，竞争已遍及全球几大洲。
七十年代，中国有关单位已经开始对红外热成像技术进行研究。
八十年代末，中国已经研制成功了实时红外成像样机，其灵敏度、温度分辨率都达到很高的水平。
进入九十年代，中国在红外成像设备上使用低噪声宽频带前置放大器，微型致冷器等关键技术方面有了发展，并且从实验走向应用。
如用于部队的便携式野战热像仪，反坦克飞弹、防空雷达以及坦克、军舰火炮等。
近几年来，中国的红外成像技术得到突飞猛进的发展，与西方的差距正在逐步缩小，有些设备的先进性也可同西方同步。
如目前己能生产面积小于30μm2的1000×1000像素的探测器阵列，由于采用了基于锑化銦的新器件，目前己达到了分辨率小干0.01℃的温差，使对目标的识别达到更高的水平。
红外热成像仪，可以分为致冷型和非致冷型两大类。
红外电视产品和非致冷焦平面热成像仪是非致冷型产品，其他为致冷型红外热成像仪。
前一代的热像仪主要由带有扫描装置的光学仪器和电子放大线路、显示器等部件组成，已经成功装备部队，并己用于夜间的地面观察、空中侦查、水面保险等方面。
目前，新的热成像仪主要采用非致冷焦平面阵列技术，集成数万个乃至数十万个信号放大器，将芯片置于光学系统的焦平面上，无须光机扫描系统而取得目标的全景图像，从而大大提高了灵敏度和热分辨率，并进一步地提高目标的探测距离和识别能力。
三、最新的红外热成像系统的组成及工作原理红外热成像技术是一种被动红外夜视技术，其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度（-273℃）的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观的基础。
利用这一特性，通过光电红外探测器将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布，最后经系统处理，形成热图像视频信号，传至显示屏幕上，就得到与物体表面热分布相对应的热像图，即红外热图像。
非致冷焦平面红外热成像系统由光学系统、光谱滤波、红外探测器阵列、输入电路、读出电路、视频图像处理、视频信号形成、时序脉冲同步控制电路、监视器等组成。
系统的工作原理是，由光学系统接受被测目标的红外辐射经光谱滤波将红外辐射能量分布图形反映到焦平面上的红外探测器阵列的各光敏元上，探测器将红外辐射能转换成电信号，由探测器偏置与前置放大的输入电路输出所需的放大信号，并注入到读出电路，以便进行多路传输。
高密度、多功能的CMOS多路传输器的读出电路能够执行稠密的线阵和面阵红外焦平面阵列的信号积分、传输、处理和扫描输出，并进行A/D转换，以送入微机作视频图像处理。
由于被测目标物体各部分的红外辐射的热像分布信号非常弱，缺少可见光图像那种层次和立体感，因而需进行一些图像亮度与对比度的控制、实际校正与伪彩色描绘等处理。
经过处理的信号送入到视频信号形成部分进行D/A转换并形成标准的视频信号，最后通过电视屏或监视器显示被测目标的红外热像图。
红外焦平面阵列的工作性能除了与探测器性能如量子效率、光谱响应、噪声谱、均匀性等有关外，还与探测器探测信号的输出性能有关，如输入电路中的电荷存储、均匀性、线性度、噪声谱、注入效率，读出电路中的电荷转移效率、电荷处理能力、串扰等。
焦平面阵列结构有四种类型:单片式、准单片式、平面混合式和Z型混合式。
单片式焦平面阵列是指在同一芯片上即含有探测器又含有信号处理电路的Si器件;准单片式焦平面阵列器件是将探测器和读出线路分别制备，然后把它们装在同一个衬底上，通过引线焊接将两部分连在一起 ; 平面混合式采用铟柱将探测器阵列正面的每个探测器与多路传输器一对一地对准配接起来 ; Z型混合式则将许多集成电路芯片一个一个地层叠起来以形成一个三维的电路层叠结构。
平面混合和Z型混合方法的优点是由于将多路传输器与探测器直接混合，因而具有很高的封装密度，较快的工作效率，并使总的设计得以简化。
由于信号处理是在焦平面阵列中进行的，所以减少了器件的引线数目，光学孔径和频谱带宽也得以减小。
读出电路的电荷处理能力直接控制焦平面的动态范围，它的电荷转移效率影响焦平面的非均匀性、数据率、串扰和噪声，这些都综合影响焦平面的空间、时间和辐射能量的极限分辨能力以及空间和时间频率传递特性。
因此，读出电路的设计要求为 : 高电荷容量、高转移效率、低噪声和低功率耗散 ; 其次考虑抗光晕控制和降低交叉串扰。
据报道，GaAs可作为一种潜在的焦平面阵列读出技术，其原因是:GaAs的热膨胀系数与HgCdTe的匹配要比硅好得多，这样便有可能可靠地制备大型混合焦平面阵列 ; GaAs技术的辐射硬度比硅好得多 ; n型GaAs器件的施主能级比硅更接近导带边缘，这就使得GaAs器件在4K时更不受冻结效应的影响。