在机器视觉与智能检测领域中，红外相机正逐渐成为不可或缺的视觉感知设备。不同于传统依赖可见光成像的工业相机，红外相机将接收到的辐射信号转换为电信号，经由图像处理算法生成可视化的热图像，从而揭示出人眼无法直接感知的温度分布和材料差异。这一技术使红外相机能够在复杂工业环境中依然实现精准成像，广泛应用于设备检测、安防监控、能源巡检以及科研分析等多个领域，为视觉检测系统带来了更广阔的感知能力与应用价值。
红外相机是一种能够捕捉物体热辐射信号并将其转换为可见图像的设备。自然界中，所有温度高于绝对零度（-273℃）的物体都会以不同程度发出红外线（即热辐射）。与可见光不同，红外线不依赖外部光源照明，因此在完全黑暗的环境中仍可进行成像。
在电磁波谱中，大气对可见光和近红外线的吸收较强，而在 3–5μm 和 8–14μm 两个波段，大气对红外线的透过性极好，这两个波段被称为红外线的 “大气窗口”。利用这两个窗口，红外相机能够在 无光照环境 或 烟雾、尘埃弥漫的恶劣条件下 清晰地观测目标物体的热分布情况。
凭借这一独特优势，红外热成像技术被广泛应用于夜间安防监控、工业检测、设备温度监控 等领域，为复杂环境下的可视化监测提供了可靠支持。
人眼可见光的波长范围大约在 0.38–0.78 微米 之间，而波长 长于 0.78 微米 的电磁波被称为 红外线。红外热成像技术正是基于这一原理：自然界中所有温度高于绝对零度（-273℃）的物体都会以不同强度辐射红外线。
红外相机通过高灵敏度探测器接收目标物体与背景之间的红外辐射差异，并将这些不可见的热辐射信号转换为可见图像，形成 热图像（Thermal Image）。
这种热图像能够直观反映物体表面的温度分布情况，让人眼可以清晰地看到原本不可见的温度变化区域。
凭借这一成像机制，红外相机不仅能在夜间或无光环境下进行观测，还能在复杂工业检测、设备维护及科研测温等场景中，实现非接触式、高精度的温度监测与分析。
红外相机通过光电转换和信号处理等技术手段，将目标物体表面的温度分布信息转化为可视化的热图像或视频图像，从而实现对温度变化的直观监测与分析。
根据成像原理与探测方式的不同，红外热成像仪可分为 致冷型 和 非致冷型 两大类：
致冷型红外热成像仪 采用低温制冷系统，能够显著降低探测器噪声，具有更高的热灵敏度与分辨率，适用于军事侦察、空间探测等高精度领域。
非致冷型红外热成像仪 则无需制冷装置，结构更为紧凑、功耗更低、响应速度快。虽然灵敏度略低于致冷型，但其性能已能满足绝大多数工业检测、安防监控、医疗诊断和科研实验等民用应用需求。
凭借稳定可靠的成像性能和对环境光依赖度低的优势，红外相机正逐渐成为智能安防、设备预测性维护、能源检测与自动化生产监控等领域的重要组成部分，为多行业的智能化升级提供技术支撑。
在机器视觉、安防监控及工业检测等领域，热成像（Thermal Imaging） 与 红外相机（Infrared Camera） 是常被提及的两种成像方式。二者虽然都基于红外技术，但在工作原理、图像呈现、应用领域等方面存在显著差异。理解这些区别，有助于在不同场景中选择最合适的设备。
1. 检测原理不同
红外相机：主要捕捉物体发射或反射的红外辐射，依赖于外部红外光源或环境红外信号。在有一定光照条件下，能够获取物体表面的反射信息，形成清晰图像。
热成像相机：仅依赖于物体自身产生的热辐射，不需要外部光源。它通过探测物体表面的温度差异生成图像，因此即使在完全黑暗或恶劣环境中，也能准确识别目标。
2. 图像信息差异
红外相机：通过捕捉红外波段的光线反射或辐射，能表现物体的形状、材质特征及轮廓细节，适用于目标识别与场景监控。
热成像相机：专注于温度信息的可视化，输出的热图像反映物体的温度分布。不同温度区域以颜色差异呈现，可帮助识别过热元件、能量损耗点或隐藏目标。
3. 应用场景区别
红外相机：常用于夜视监控、交通管理、医疗检测、科研实验等领域，可辅助进行目标识别和环境监控。
热成像相机：更适合需要温度测量或热分布分析的场景，如建筑能耗检测、电气设备巡检、消防救援、工业测温及野生动物观察等。
4. 成本与系统复杂度
红外相机：技术成熟、成本相对较低，市面上从消费级到工业级型号均有覆盖，适用于多层次应用需求。
热成像相机：由于搭载高灵敏度的热传感器及精密温度校准系统，制造成本更高，主要用于对温度精度要求较高的专业领域。
总体而言，红外相机侧重于图像识别与场景成像，而热成像相机专注于温度分析与隐蔽检测。前者更关注“看得清”，后者更注重“看得准”。在智能监控、工业检测及科研应用中，两者往往可以相互补充，共同构建更加完善的视觉检测与监控体系。
1.工作波段不同
短波红外（SWIR）：波长范围约为 0.9–1.7μm（部分可延伸到 2.5μm）。
长波红外（LWIR）：波长范围约为 8–14μm。
短波接近可见光，因此能够利用部分反射光成像；而长波属于热辐射波段，依赖物体自身的热辐射信号。
2.成像原理不同
SWIR（短波红外）：依靠反射成像原理，类似于可见光相机，只是波段不同，因此能够捕捉到传统相机无法识别的细节，比如材料透过性差异、湿度变化等。
LWIR（长波红外）：依靠热辐射成像原理，即检测物体自身的红外热辐射能量，能直接反映温度分布，常用于热成像检测。
3. 应用领域不同
短波红外相机主要用于材料识别、透视检测以及湿度或污染分析，能够捕捉可见光无法呈现的表面细节与纹理差异，因此在半导体检测、玻璃瓶检测、水分监测以及激光对准等工业场景中表现突出。
长波红外相机更擅长温度检测与热能监测，能够直观反映物体表面的热分布与能量变化，常被应用于电气设备巡检、热故障诊断、建筑能耗分析以及消防监测等领域。
总体而言，短波红外侧重于“看清结构与材料”，而长波红外更注重“洞察温度与能量”，两者在机器视觉系统中各自扮演着不可替代的角色。
