红外热成像（英文： infrared thermography，简称：IRT）是根据红外辐射基本原理，利用材料自身发热或外部热源加热，采用红外热成像仪记录被测对象表面温度变化，按照材料热传播规律进行分析，对被测对象的缺陷和材料性能进行评价的一种非接触的无损检测方法。

红外热成像检测的主要优点有结果直观可视、检测效率高、很多方式无需任何耦合剂，可实现非接触检测、检测距离较远、适用多种材料和结构形式的对象。

红外热成像检测除被动式检测方法之外，已发展出热波锁相、脉冲加热、脉冲相位、超声红外、激光红外等主动式检测方法，并应用于航天航空、建筑节能、建筑物装饰面质量、建筑物渗漏、电力、电子、石化、机械设备和医疗等领域。

1859年，德国物理学家古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫于提出了基尔霍夫热辐射定律，发现在同样的温度下，不同物体对相同波长的单色辐射出射度与单色吸收比之比值都相等，并等于该温度下黑体对同一波长的单色辐射出射度。1900年，德国物理学家M.普朗克确定在任意温度下，从一个黑体中发射的电磁辐射的辐射率与电磁辐射的频率的关系公式。斯洛文尼亚物理学家J.斯忒藩和奥地利物理学家L.玻耳效曼分别于1879年和1884年独立提出，一个黑体表面单位面积在单位时间内辐射出的总能量与黑体本身的热力学温度的四次方成正比，由此奠定了通过测量物体表面红外辐射强度计算物体表面温度的红外热成像方法的物理基础。

1829年，意大利物理学家L.诺比利于发明了热量倍增器。1840年，英国J.赫谢尔使用名为蒸发成像仪的设备制作出第一幅红外图像。1880年，美国S.P.兰利使用辐射热检测仪探测到300多米以外的体热。1916~1918年，美国T.凯斯利用光导探测器做实验，发明了速度更快、更灵敏的光导探测器。20世纪60年代，瑞典国家电力局与AGA公司合作，开发出第一代工业用热像仪用于电力设备发热状态的诊断。到80年代初期，红外热成像技术已广泛应用于医疗、电力行业以及建筑检查等领域。

20世纪60年代，研究者阐述了主动红外热成像检测的基本理论与应用，并逐步开展胶结结构和脱黏缺陷的检测。70年代后，对不同激励条件下的多维热传导模型及其数值解和解析解进行了研究。瑞典AGA公司于1995年前后开发了调制加热法，并在此基础上提出了锁相红外热成像检测技术。1996年，X马尔达格等人提出了脉冲相位法红外热成像检测技术。

红外热成像的基本原理是捕捉待检测物体发出的红外辐射，并形成可见的图像，物体温度越高，红外辐射量越大。不同的温度、不同的物体辐射的红外线的强度不同。红外热成像技术就是将红外图像转换成辐射图像并从中反映出物体不同部位温度值的技术。其成像的基本原理如图所示。

待测物体 (A) 辐射的红外能量，经光学镜片 (B) 聚焦于探测器 (C) 上，并引起光电反应，电子装置 (D) 读取该反应，从而将热信号转换成电子图像 (E)，并显示在屏幕上。设备的红外辐射承载着设备的信息，通过将获取的红外热成像图与标准规定的设备允许的运行温度范围或者设备正常的运行温度范围进行比较可以分析出设备运行的状态，从而判断设备是否出现故障及出现故障的部位。

红外辐射是自然界中存在最为广泛的辐射，而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线，但是对3~5μm和8~14μm的红外线却是透明的，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。红外热成像检测技术，利用“大气窗口”，可以在完全无光的夜晚，或是在雨、雪等烟云的恶劣环境，清晰地观察到所需监控的目标。其中，红外短波窗口在1~5μm之间，而长波窗口则是在8~14μm之间。一般红外线热像仪使用的波段为:短波 (3μm~5μm); 长波 ( 8μm~14μm) 。

红外热成像检测的主要优点是:结果直观可视;检测效率高;很多方式无需任何耦合剂，可实现非接触检测，检测距离较远;适用多种材料和结构形式的对象。

红外热成像按照检测方式可分为两种方式:一是被动式红外热成像检测，不进行任何干预直接采集被检测对象表面温度，获取被检测对象当前的状态;二是主动式红外热成像检测，通过能量激励被检测物体，能量在物体表面或内部产生热量进行传播，缺陷会对能量的接收、能量向热量的转化或者热量的传播产生影响，并以温度的形式反应在物体表面。

红外热成像按照成像类型可分为两类，一是制冷型红外，二是非制冷型红外。致冷型的热灵敏度高，结构复杂，一般用于军事用途。而非致冷型灵敏度虽低于致冷型，但其性能可以满足多数军事用途和几乎所有的民用领域。

被动式红外热成像检测适用于被检测对象的异常状态会造成其表面温度分布发生明显变化的场景。主动式红外热成像检测可以检测当缺陷能够显著影响被检测对象对能量的接收、能量向热量的转化或者传热过程的情况，特别是对于黏接和空鼓等缺陷检测灵敏度较高。

红外热成像技术作为一种新型、安全、可靠的成像技术被安防领域大多数人所认知，且以其独特的成像优势（不依赖光线、可透雾、可透弥烟以及可透中等气候条件下的雨雪等）被安全防范领域广为应用。早期安防领域采用红外热成像技术是在视频监控领域和视频事件分析领域。安防领域普遍应用的红外热成像设备的成像分辨率只有160×120、240×180、384×288、640×480像素，其成像清晰度甚至比不上模拟视频监控时代的600TVLINE（相当于44万有效像素）。目前，主流红外热成像的图像分辨率已经从384×288升级到640×512、1280×1024等高分辨率探测器成像水平，这为红外热成像技术在军、警、民三维度全方位发展提供了可能，为红外热成像技术在传统安防行业各领域实现持续快速增长打下了良好的基础。传统安防领域具体包含定点安防视频监控领域的成像与监测、移动式安防视频监控领域的成像与监测、空对地领域的非接触式成像与监测

红外热成像技术在材料测试领域的成像与检测为保障工业生产和制造业科学化合理化运营提供了有效的技术保障。其利用材料的热导流方向，通过红外热成像的温度差异成像，查看材料内部和表面热导流视频或者图像达到分析材料的是否有内部损伤或者外部缺陷。生产制造领域的应用包含化学领域的成像与检测、电气机械制造领域的成像与检验

首先，红外热成像技术被用来帮助更早地检测癌症，定位关节炎的来源，甚至在人体循环问题变得严重之前捕捉到病源部位，达到医疗保健级的早发现早治疗，以减少病发时的痛苦和缩短治疗周期。其次，红外热图像对脊髓损伤的监测也是近些年来医疗领域发展的新方向，解决了脊髓损伤后植物神经功能紊乱所致的皮肤排汗功能障碍及血循环、温差等问题，为科研、临床提供了诊断、随访和疗效的客观依据。再次，红外热成像也能有效检测出心脏疾病或者心脏供压不足等导致毛细血管等流血不畅或堵塞所引起的指端温度降低等综合病症。

热像仪在医学上的应用范围远不止治疗领域上的，随着技术的发展，它的医学用途得到更宽的拓展，如在人体发热领域的快速筛排查。热活动贯穿于人类生命的全过程，热活动规律是生命活动的基本规律。红外热成像技术的精准热感应能力使其在新冠抗疾过程中演绎着重要身份属性。在新冠疫情期间，其非触式图像精准测温功能配合了先进的可见光人脸识别功能，让防疫手段有“技”可依，有“迹”可寻。

由于红外热成像的远程测温感应能力优异，且根据图像甄别需求，可将测温数据叠加回传显示在视频图像中，这一特性使其在林草野外消防领域广泛应用。考虑到野外林草消防的监控范围大、林木遮挡及气候复杂等因素，用在林草消防的红外热成像除了具备测温的超温预警及温度值数显功能外，设备还应具备极强的耐候性和防尘防水防盐雾能力，同时需要采用重型数字全方位云台，并将设备建设在高于林木的铁塔上才能满足全天候林草消防需求。在一些林草资源自燃重灾区，所采用的红外热成像系统还需前置GPU计算预分析功能。索斯克科技为林草消防提供的红外热成像系统就具备视频综合计算和分析能力，可精准定位超温点的经纬度及GPS或北斗定位信息，且能有效地计算出过火或超温的林草区域面积，为有效调动消防资源提供有效应急预案信息。