红外热像基本原理(完整版)
人体是一个天然的生物发热体，由 于解剖结构、组织代谢、血液循环及神 经功能状态不同，机体各部位温度不同， 形成不同的热图。正常机体状态有正常 热图，异常的机体状态有异常的热图， 比较两者异同，结合临床就可以诊断， 推论疾病的性质和程度。
医用红外热像仪在实际中的 应用
❖体检中心 ❖疼痛科 ❖中医科
肩背部肌筋膜炎
颈椎病伴有左侧肩周炎
腰椎间盘突出
颈椎病及腰椎间盘突出，并伴有 免疫力低下
腰骶部热区扩大，且下肢伴有神经根刺激，腰椎间盘突出症
心肌缺血
妇科炎症
右 中 心 型 肺 癌
右中心型肺癌
糖尿病继发动脉闭塞症
胃部炎症
皮炎
关节炎
过敏
红外热图分析：左膝关节及髌上囊明显偏低温改变，左下肢外侧累及。 诊断：慢性左膝关节髌上滑囊炎，左股外侧区软损。
❖ 凉 区：黄色或黄绿色。提示：组织脏器机能中度降低、 囊肿、恶性肿瘤中心部因缺血坏死液化、胸、腹水等。
❖ 冷 区：蓝紫色或浅黑色。提示：组织脏器机能明显降低 或丧失、囊肿等。
生理热图
生理热图
生理热图
生理热图
生理热图
热区示意图
人体体表温度的变化
❖ 体壳、体核温度：人体各部分的温度是不同的， 体壳部分的温度为体表温度（最外层是皮肤温 度）。体核部分（包括心、肺、脑、腹腔器官， 肝脏温度最高）的温度为体核温度。皮肤温度是 不稳定的，容易受环境温度、衣着等条条件影响， 温度波动也较大，不同部位于的差异也较大。体 核温度比体表温度高、稳定，不同部位虽也有差 异，但多维持在一个较恒定的范围。由体表温度 到体核温度之间，存在着温度梯度，当外环境温 度变化时，两者间也合出现微妙的变化。如图所 示，在外环境20℃和35℃时，人体温度分布模式 发生显著的变化，即外环境温度升高，体核温度 分布范围扩大。
血压不稳定
睡眠不足
血糖代谢异常
脑梗
脑神经疲劳
甲状腺代谢增强热图
颈前甲状腺热异常
左颈前及甲状腺区热异常
正
常 乳 腺 热 图
中 度 乳 腺 增
生
症
哺
乳 腺 癌 热
乳 期 女 性 乳
图
腺
热
图
脂肪肝
肝脏代谢增强
慢性胃炎
前高后高，考虑肺部问题，建议进一步胸部ct检查
慢性支气管炎活动期
急性气管炎/支气管炎急性支气管周围炎
红外热像仪实际中的应用
红 外 监 测
红外热像仪原理
医用红外热像仪是医学技术和红外摄像 技术、计算机多媒体技术结合的产物。其实 质是一种全身温度分布扫描仪。原理是：利 用遥感技术将人体发出的红外线信号摄入并 转化为电信号，经AD转换为数字信号，经计 算机以伪彩色显示温度分布场，由专用软件 处理，用于临床分析诊断。
❖ 低热区：深/浅紫红色。提示：中/高分化恶性肿瘤、良性 肿瘤、各类慢性炎症、中度组织增生、组织脏器机能亢进、 息室、息肉、血管瘤或血管畸形、血液供给减少、中度手 术后组织修复等。
❖ 温 区：橙色\黄色。提示：高分化恶性肿瘤或恶性肿瘤中 心部缺血坏死液化、血液供给减少、组织脏器机能轻度降 低、血管瘤、轻度组织增生等。
医学评估技术的临床应用价值
1.从细胞代谢角度来研究疾病的发生、发展过程， 2.提高临床疾病的诊断准确率。 3.用细胞代谢热这一灵敏度高的特点，可用于疾病的
早期发现。 4.为临床提供快速、实时的药物疗效观察方法为疾病
的基础研究提供重要依据。 5.为内分泌、免疫等全身功能及相互关系的研究提供
影像学依据。 6.提供人类生命现象基础研究的新方法。 7.可填补细胞代谢尤其是能量代谢方面临床研究的不
诊疗仪器之间是互补关系，不要试图用亚健康仪器替代传
统诊断设备。因为大多数亚健康仪器不能做诊断，只能做评 估
温变早于病变，预示人体健康
❖ 现有影像诊断技术是通过各自的技术手段获得人体 组织器官的结构、形态和功能变化的资料来诊断疾 病。实践证明，人体组织器官的器质性病变要疾病 发展到一定程度才会出现。事实上，在组织器官出 现结构和形态变化之前，病灶区已经出现温度变化， 其变化的形状和范围大小就反映了疾病的性质和严 重程度。因此通过采集温度变化的信息，便可提前 发现阳性改变，对人体健康有预警作用。
周玉明，右足跟痛一年 X 片 左足跟骨骨刺 热图 右足跟骨滑囊炎
咽炎
红外热像仪人体阴阳寒热可视化
肝气郁结、肝火图例
肝 热, 心 前 区 低 温 观 察
龙 胆 泻 肝 丸
功能检测
❖ 功能检测过程我们要注意的:1.处理好传统医疗诊断手段的关 系，红外热成像的定性，定量，定“向”，可以对某一系统 或器官的失衡和功能下降做出提示。亚健康测定仪器和传统
足。
红外热成像检测优点及注意事项
１.绿色安全。 ２.检测简单，无痛苦。 ３.检查全面快速。 4.反应灵敏，精确度高。 5.高清晰度彩色图像。 6.信息自动保存
接收人体热辐射
接收人体内代谢热在体表面动态平衡的热辐射 测定体内异常代谢热源 —— 深度、形状、温差
❖ 高热区：红色或白色。提示：未/低分化恶性肿瘤、急性 炎症、组织脏器机能亢进、急性手术后组织修复反应、血 液供给明显增加等。
红外热成像基础介绍
❖ 红外热像仪原理 ❖ 红外热像仪应用 ❖ 红外热成像检测优点及注意事项 ❖ 红外热成像解读规律
红外热像仪原理
红外线 波长
近红外
中红外
0.76-3um 3-6um
远红外 6-1000um
红外热像仪原理
绝对零度以上的物体都是一个热能辐射源， 不断向周围散发红外辐射。人体也是一样， 由于人体内各组织的代谢功能不同，体表 温度并不一致，但都有各自的正常范围。 当人体发生某种病变，该处就会因血流和 代谢的心轴对称的分布规律。 二 ， 各部位生理温度是不同的，就部位于而言，基本规律
是：头颈部温度最高；上肢高于下肢；四肢近端高于远端； 躯干腹侧面高于背侧面；胸部高于腹部；左胸高于右胸； 上腹部高于下腹部；肝区高于脾区。脂肪较多的组织温度 较低；骨突部位如颊部、鼻尖部、额骨前、髂骨突等肤温 也较低；通气径路如气管、鼻腔亦呈低温。 三，就组织结构而言，脂肪组织呈低温区；肌肉组织愈厚温 度愈低；表浅脏器温度高于深层器官；大血管通过区温度 增高；动脉高于静脉。 四，个体差异性是一个不可轻视的问题。某些人在身体的不 同部位、不同时间、不同生理状态时皮肤温度也有变化。 个体差异性使得每个人的热像不尽相同，甚至有人说世界 上不存在完全相同的热像。
红外热像仪主要技术参数PPT(完整版)
160×120分辨率红外图
384×288分辨率红外图
红外热成像原理
视场角（FOV）： 视场角是由镜头系统主平面与光轴交点看景物或看成像面的线长度时
所张的角度，通俗的说，镜头有一个确定的视野，镜头对这个视野的高度 和宽度的张角称为视场角。
红外热成像原理
焦距（镜头大小）： 透镜中心到其焦点的距离，通常用f表示。焦距的单位通常用mm(毫米)
红外探测器： 探测器是红外热像仪的心脏，它可以将红外辐射转变为电信号。
探测器尺寸： 探测器尺寸指探测器上单个探测元的大小，一般的规格有25μm，35μm 等。探测元越小，则成像的质量越好。
红外热成像原理
制冷式热成像仪： 其探测器中集成了一个低温制冷器，这种装置可以给探测器降温度，
这样是为了使热噪声的信号低于成像信号，成像质量更好。
同一目标的热图像和可见光图像是不同，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图像，或者说，红外热图像是人眼不能直 接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布 的热图像。
红外热成像原理
4.红外热像仪基本技术参数解释
红外热像仪分类： 按照工作温度分为制冷型和非制冷型 按照功能分为测温型和非测温型
红外热像仪主要技 术参数
红外热成像原理
1.红外线原理
自然界中的一切物体，只要其温度高于绝对零度（-273℃）的物体都能辐射 电磁波，红外线辐射式自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何 物体在常规环境下都会产生的自身的分子和原子无规则运动，并不停地辐射出热 红外能量。
2.红外线波段范围
太阳发出的光波又叫电磁波。可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折 射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。
红外热成像仪的介绍及工作原理
1.红外热成像技术红外成像技术作为一门新技术，在电力设备运行状态检测中有着无比的优越性。
红外成像是以设备的热状态分布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断，它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地对设备的热状态进行成像。
由于设备的热像图是设备运行状态下热状态及其温度分布的真实描写，而电力设备在运行状态下的热分布正常与否是判断设备状态良好与否的一个重要特征。
因此采用红外成像技术可以通过对设备热像图的分析来诊断设备的状态及其隐患缺陷。
2.什么是红外热像图一般我们人眼能够感受到的可见光波长为：0.38—0.78微米。
通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。
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是不同，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图像，或者说，红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
3.红外热像仪的原理热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。
红外热像仪的非接触式测温方式，能够在不影响轧辊工作的同时测量其实时温度，并随时采取降温措施。
红外热像仪的原理4.红外热成像的特点自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会发出红外线，红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。
大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。
因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。
我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。
5.在线式红外热像仪采用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热像仪。
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。
红外热像仪成像原理
带温度信息的热图像
不带温度信息的热图像
名词解释
红外探测器： 红外探测器是将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的器件，是红
外整机系统的核心关键部件。
探测器尺寸： 探测器尺寸指探测器上单个探测元的大小，一般的规格有25μm，35μm 等。探测元越小，则成像的质量越好。
名词解释
红外探测器的分辨率： 分辨率是衡量热像仪探测器优劣的一个重要参数，表示了探测器焦平
名词解释
噪声等效温差（NETD）： 热像仪对测度图案进行观察，当系统的基准电子滤波器输出的信号电
压峰值和噪声电压的均方根之比为1时，黑体目标和黑体背景的温差称为噪 声等效温差。NETD越小，表示成像画面质量越好。
名词解释
鬼影： 其指红外图像中出现的不随目标变化的或明或暗的纹路，它是由于红
外探测器的探测元对红外辐射的响应红外探测器
显示器
图像信号处理 与显示
探测器读出电路
名词解释
红外热像仪按照工作温度分为制冷型和非制冷性
制冷式热成像仪： 其探测器中集成了一个低温制冷器，这种装置可以给探测器降温度，
这样是为了使热噪声的信号低于成像信号，成像质量更好。
非制冷式热成像仪： 其探测器不需要低温制冷，采用的探测器通常是以微测辐射热计为基
通俗的说，红外热成像是将不可见的红外辐射变为可见的热图像。 不同物体甚至同一物体不同部位辐射能力和它们对红外线的反射强弱 不同。利用物体与背景环境的辐射差异以及景物本身各部分辐射的差异， 热图像能够呈现景物各部分的辐射起伏，从而能显示出景物的特征。 热图像其实是目标表面温度分布图像。
如图：热图像可以分辨出物体表面的热辐射差异。
红外线原理
2. 红外线波段范围
太阳发出的光波又叫电磁波。可见光是人眼能够感受的电磁波，经三棱镜折 射后，能见到红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。
（完整版）红外测温算法——最终版
（完整版）红外测温算法——最终版红外热像仪测温算法红外热像测温原理⿊体辐射的基本规律是红外辐射理论研究和技术应⽤的基础。
所谓⿊体，就是在任何温度下能吸收任何波长辐射的物体。
斯蒂芬⼀波尔兹曼定律指出，⿊体的辐出度，即⿊体表⾯单位⾯积上所发射的各种波长的总辐射功率与其热⼒学温度T的四次⽅成正⽐：在相同温度下，实际物体在同⼀波长范围内辐射的功率总是⼩于⿊体辐射的功率。
也就是说，实际物体的单⾊辐出度⼩于⿊体的单⾊辐出度。
我们把与的⽐值称为物体的单⾊⿊度，它表⽰实际物体的辐射接近⿊体的程度：即（1）将式（1）两端积分（2）如果物体的单⾊⿊度是不随波长变化的常数，即，则称此类物体为灰体。
结合关系式：和可得所以（3）实际物体的热辐射在红外波长范围内，可以近似地看成灰体辐射。
被定义为物体的发射率。
表明该物体的辐射本领与同温度同测量条件下的⿊体辐射本领之⽐。
式(3)正是红外测温技术的理论依据。
作⽤于热像仪的辐射照度为（4）其中，为表⾯发射率，为表⾯吸收率，为⼤⽓的光谱透射率，为⼤⽓发射率，为被测物体表⾯温度，为环境温度，为⼤⽓温度，d 为该⽬标到测量仪器之间的距离，通常⼀定条件下，为⼀个常值，为热像仪最⼩空间张⾓所对应的⽬标的可视⾯积。
热像仪通常⼯作在某⼀个很窄的波段范围内，或之间，、、通常可认为与⽆关。
得到热像仪的响应电压为（5）其中，为热像仪透镜的⾯积，令，,则（5）式变为（6）红外热成像系统的探测器可以将接收到的红外波段的热辐射能量转换为电信号，经过放⼤、整型，模数转换后成为数字信号，在显⽰器上通过图像显⽰出来。
图像中的每⼀个点的灰度值与被测物体上该点发出并到达光电转换器件的辐射能量是对应的。
但直接从红外热成像系统显⽰的图像中读出的温度是物体表⾯的辐射温度，并不是真实温度，其值等于辐射出相同能量的⿊体的真实温度。
因此在实际测温时，要先⽤⾼精度⿊体对热像仪进⾏标定，找出⿊体温度与光电转换器件输出电压(在热图像上表现为灰度)的对应关系。
远红外热感成像 原理
远红外热感成像原理
远红外热感成像技术，也称为热红外成像或红外热成像，其工作原理基于自然界中所有温度高于绝对零度（-273.15℃）的物体都会不断向外发射红外辐射这一物理现象。
不同温度的物体发出的红外辐射强度和波长各不相同，其中远红外波段主要涵盖了8-14微米的长波红外区域。
具体原理包括以下几点：
1. 红外辐射与温度关系：
- 物体温度越高，其发出的红外辐射能量越强。
- 根据维恩位移定律，物体辐射出的红外光峰值波长与其绝对温度呈反比关系。
2. 探测转换过程：
- 热像仪利用敏感元件（如焦平面阵列，FPA）来捕捉这些红外辐射，并将其转换为电信号。
- 电信号经过放大、处理后形成数字信号，进而生成代表温度分布的图像。
3. 图像显示：
- 将不同的温度对应不同的颜色等级，在显示器上以伪彩色热图的形式呈现出来，使得肉眼可以直观地看到被测物体表面温度的分布差异，也就是所谓的“热像图”。
4. 应用优势：
- 远红外热成像技术能够实现非接触式、全天候的温度测量
和监控，尤其在黑暗、烟雾等视线受限环境中仍能有效工作，因此广泛应用于军事侦察、工业检测、医疗诊断、建筑节能、消防救援等领域。
红外成像原理42页PPT
文物鉴定
医学
军事
数据传输
8
红外成像的原理
一、红外线的特性 又称红外辐射，是指波长为0.78~1000
微米的电磁波。其中波长为0.78~2.0微米的 部分称为近红外，波长为2.0~1000微米的部 分称为热红外线，也就是我们熟悉的中远 红外光；
9
红外成像的原理
红外辐射普遍存在于自然界：
任何温度高于绝对零度的物体（人体、冰、 雪等）都在不停地发射红外辐射。
精确测量目
标与观察者 之间的距离
探测距离为1220米时的选通时序图
34
主动式红外成像系统
如何减小大气后向 散射影响？
选通技术
通过发射脉冲时序 配合，使变像管在接 收观察目标反射回来 的红外辐射时工作。
32
主动式红外成像系统
探照灯：短脉 冲红外激光
＋
红外变像管： 加选通电极
33
8微秒
脉冲光源 照明输出
后向散射辐射 目标反射辐射
减少大气后 向散射对红 外图像对比 度和清晰度
的影响
选通脉冲
1～2.5
3～5
8～14
12
红外成像系统
红外成像系统
主动式红外成像系统 （红外夜视仪）
利用不同物体 对红外辐射的 不同反射
被动式红外成像系统 （红外热像仪）
利用物体自 然发射的红 外辐射
13
被动式红外成像系统
红外热像仪
自然界中，一切物体都可以辐射红外线， 因此利用探测仪测定目标的本身和背景之 间的红外线差并可以得到不同的红外图像， 热红外线形成的图像称为热图；
荧光屏
电子光学系统
通常变像管的光阴极采用对近红外敏感
（0.8～1.2um）的银氧铯光敏层，电子光学部
《红外成像原理》word版
红外成像原理红外成像仪原理--人体产热和散热机制人体产热与散热是保持生理平衡的，因机体内存在着体温的自动调节机制，这种平衡失调就会导致体温的变动。
一、产热过程人体的热量来自体内所进行的生物化学反应。
由于化学反应的不断进行热量也不断地产生。
产热最多的器官是骨骼肌和肝脏。
骨骼肌产热量因机体活动情况的不同而有较大幅度变动。
肝脏是机体内代谢旺盛的器官，因此产热也很多(安静状态下，肝脏的血温比主动脉血温高0.4~0.8℃)。
在安静状态下，机体一些器官产热量的比例大致如下：心脏及呼吸器官16%，肝脏、脾脏及消化器官30%，肾脏5.6%，脑、脊髓18.4%，骨骼肌25%，其它5%。
产热过程与基础代谢、肌肉活动、内分泌腺激素(甲状腺素和肾上腺皮质激素等)及交感神经活动有关。
交感神经强烈兴奋时，可使代谢率增加40~50%之多。
二、人体散热的形式人体绝大多数代谢反应都是放热的，除少部分(4%)之外由其它形式散热，人体向体外散热主要有四种散热形式。
1.辐射散热：即机体以发射红外线方式来散热，约占散热总量的44%。
除了处于绝对零点度(-273.16℃)的物体以外，宇宙间所有物体都能发射红外线。
人体向周围发射红外线，而周围物体如墙壁等也向人体发射红外线。
辐射散热的多少直接取决于体表温度和环境温度之间的平均温度差的大小。
当人体周围有高于人体体表温度的物体时，人体表面则从这些物体吸收红外线，体温因而升高，如于炉前作业的工人、烈日下野外劳动者；反之，环境温度过低，散热过多，也会导致体温下降。
人体是良好的辐射体，也是良好的吸收体。
2.传导和对流：约占散热的31%。
传导是指体热由体表直接传导给与体表相接触的物体，如衣服、床、椅子等。
由于这些物体为热的不良导体，就防止了体热的过多丧失。
对流系指体热传给与皮肤相接触的空气，即通过空气的流动来实现的。
当体表温度与空气温度相等之后，对流也就停止。
对流散热的多少取决于风速。
3.蒸发：约占散热的21%。
红外成像基本原理
红外成像基本原理
红外成像技术是一种利用红外波段频谱的电磁辐射进行成像的
技术，其基本原理是利用物体发射或反射出的红外辐射进行成像。
红外辐射波长范围为0.78-1000微米，其中可见光波长范围为
0.38-0.78微米。
因此，红外辐射波长范围比可见光波长范围更长，其能够在暗处或低亮度条件下进行成像。
红外成像技术可以分为主动和被动两种方式。
主动方式是指利用红外辐射源发送出红外辐射进行成像，例如红外激光雷达。
被动方式则是指在没有红外辐射源的情况下，利用物体本身发出的红外辐射进行成像，例如红外热像仪。
红外成像技术的成像原理是利用红外相机接收物体发出的红外
辐射信号，然后将其转换成热像信号，再通过计算机处理成图像。
热像信号的大小和物体表面温度有关，通常物体表面温度越高，其发出的红外辐射信号就越强，热像信号就越高。
根据这一原理，可以通过红外成像技术得到物体表面的温度分布图，从而实现对物体的检测和识别。
红外成像技术的应用非常广泛，如军事领域中的目标识别、火力控制、防御和情报收集等，工业领域中的热成像检测、无损检测、建筑检测等，医学领域中的疾病诊断、病人监护等。
随着技术的不断发展，红外成像技术将有更广泛的应用前景。
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红外热成像检测原理
红外热成像检测原理红外热成像检测原理红外热成像检测运用光电技术检测物体热幅射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。
红外热成像技术使人类超越了视觉障碍，由此人们可以「看到的」物体表面温度分布状况。
物体表面温度如果超过绝对零度(0K)即会辐射出电磁波，随着温度变化，电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变，波长介于0.75μm到1000μm间的电磁波称为“红外线”，而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。
红外线在地表传送时，会受到大气组成物质( 特别是H2O、CO2、CH4 、N2O、O3等)的吸收，强度明显下降，仅在短波3μ~5μm及长波8~12μm的两个波段有较好的穿透率(Transmission)，通称大气窗口(Atmospheric window)，大部份的红外热像仪就是针对这两个波段进行检测，计算并显示物体的表面温度分布。
此外，由于红外线对极大部份的固体及液体物质的穿透能力极差，因此红外热成像检测是以测量物体表面的红外线辐射能量为主。
预知维护检测预知维护检测是预先检测并诊断设备的潜在故障因素，有目的按计划地进行维护工作。
这种维护检测作业不仅提高设备运转的可靠性, 并降低设备的检修费用与工时，减少设备过度维护出现的问题。
红外线热像检测技术同时具备非破坏性检测、非接触式测量、直觉观测、不受电磁干扰、测温快速、灵敏度高等特性，是最有效的预知保养维护工作中对设备状态监测和故障诊断的方法之一。
设备出现异常时，通常显示出一定的征兆，如振动、声响、电量、光、温度、压力、异物等各种物理量的测量，可供发现并诊断问题。
许多的设备异常，在初期阶段会显示可觉察的温度差异，而红外线热成像是以测量温度为检测方法，将检测所得的热图像与温度值，根据设备的构造及特性进行分析，发现并诊断问题，提出建议改进方案。
红外线热成像检测是一项越来越被肯定的工业检测技术，就一般工厂检测应用而言，主要以提高设备运转的可靠性、工业安全及节能等为目的。