通過傳感和成像從一個物體或場景釋放的紅外線熱量形成一幅溫度分布的影像的過程。所有的物體都發(fā)出輻射，其分布直接依賴于溫度的波長的函數(shù)。釋放的波譜的波峰的范圍從對于一個熱物體2μm(>1 000 oK)至對一個接近0℃的物體15μm。

　　熱輻射的存在是在1800年被Sir WillianHerschel發(fā)現(xiàn)的。熱輻射的第一個探測器，在約1830年被發(fā)明。隨著1870年至1920年出現(xiàn)的量子探測器的發(fā)展，熱探測過程從一個依賴于由熱輻射產(chǎn)生的熱的電信號的感應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯愚D(zhuǎn)換熱輻射到電信號。光導(dǎo)和光電裝置具有一個非常快的響應(yīng)時間和非常高的敏感性。

　　早期的光導(dǎo)體由硫化鉛制成，所具有的敏感性范圍為1.3～3.0μm，并主要用于軍事。接著開發(fā)了銻化銦，其范圍增加到3～5μm。最后，汞-碲-鎘探測器被開發(fā)，其敏感性范圍達(dá)到8～15μm。這些最新的探測器需要冷卻來消除由與測量的同樣溫度的背景輻射的噪聲。

　　熱成像使用一個由一個陣列光導(dǎo)元件組成的面積探測器。紅外線輻射被聚焦到探測器陣列上，通過使用酸二辛酯鍺或相似材料制成的透鏡可通過紅外線波。探測器陣列然后使用與那些用于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字視頻攝像機來獲得數(shù)字化影像的相似技術(shù)來掃描。熱成像的醫(yī)學(xué)應(yīng)用增加是因為身體中心和表面溫度有所不同，還因為局部化的疾病作用在表面的溫度變化顯著。溫度的范圍非常窄，從周圍約22℃的溫度到中心37℃的溫度。皮膚的輻射率很高(約O.98)，傳導(dǎo)可以忽略不計。使用現(xiàn)代的熱成像設(shè)備可能測量到0.1℃的皮膚溫度。對于這個系統(tǒng)，視頻探測器是一個敏感性超過3～5μm波長的單像素PbSe，是熱電制冷的，重約2kg，工作范圍為19～36℃。攝像頭的敏感性超過約25℃的一個成像視野。對于15～40cm的物體間隔可以達(dá)到0.4～1.0mm的空間分辨力。面積探測器是一個244×193像素的陣列并且能以8s的速率掃描每幅圖像。典型的系統(tǒng)利用標(biāo)準(zhǔn)的PC計算機硬件技術(shù)和數(shù)字顯示能力。