现实世界中的所有物质都在不断向外辐射红外线，通过感知红外线即可实现对现实世界的成像 。红外线是自然界中存在最为广泛的辐射，所有温度高于热力学最低温度（-273℃，仅存于理论的下限值）的物质都不断地辐射红外线，温度越高，红外线能量就越大 。
红外线能量的大小与物体表面的温度和材料特性直接相关，即使在相同的环境下，物质的温度也不相同；因此，我们通过感知物体间的温度差异即可像观测图像一样，感知物体的存在 。
红外光学系统将光信号转化为数字信号，最终实现成像 。
红外图像转换成可见图像主要包括三个过程，一是利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号，该信号的大小可以反映出红外辐射的强弱；二是利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理，从而清晰地采集到目标物体温度分布情况；三是通过图像处理软件对上述放大后的电信号进行处理，得到电子视频信号，电视显像系统将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在屏幕上显示出来，得到可见图像 。
民用红外探测器、单兵夜视仪等产品主要是非制冷型红外探测器，制冷型红外探测器主要应用于导弹导引头、机载光电吊舱等 。
从原理上来看，非制冷型红外探测器在探测原理上属于热式，利用目标红外辐射与探测器材料产生的热效应，将热信号转化为电信号再转化为数字信号，它也是一种 MEMS 芯片；而制冷型红外探测器再原理上属于光子型，其利用红外辐射与探测器材料相互作用产生的光电效应实现对目标的探测 。
受限于探测器材料严苛的环境要求，制冷型红外探测器工作时需要利用制冷机将温度制冷到零下 170 到 200 摄氏度左右，因此价格昂贵，仅应用于军工领域，由于光电效应的过程更 为直接，类似于手机的图像传感器，制冷型红外探测器的性能更为优良 。
军用：场景丰富，国内单兵、导引头等渗透率稳步增长
长久以来，军事领域是红外热成像仪最主要的应用场景，在导弹导引头、单兵装备、车载辅助及机载光电吊舱等领域均有十分广泛的应用 。2022 年 10 月 12 日，高德红外公告了收到某型号机载光电系统产品《中标通知书》，体现了公司在光电系统领域独特的创新竞争优势 。
单兵装备：国内渗透率仍有提升空间
非制冷红外成像系统在陆军装备领域，大量型号产品已列装部队，尤其武器热瞄具 (TWS)、夜视头盔、手持热像仪等能够有效增强步兵夜间观察、瞄准、监视和搜索能力 。
这种能力，将使单兵和班组武器射手真正地“拥有黑夜” 。当前，与西方国家陆军中的红外瞄具渗透率相比，国内仍有一定的提升空间 。
导引头：导弹的“眼睛”，广泛用于空空、反坦克等导弹类型
红外制导是一种重要的导弹导引手段 。对于红外导引头来说，目标温度越高，红外辐射能量越强 。在空空导弹、反坦克导弹、空地弹、巡航弹等导弹上均有配备 。与其他制导方式相比，红外导引系统具有1）角分辨率高，导引精度高；2）跟踪角范围和角速度大；3）成像导引头具有目标要害点识别和较强的抗自然背景与红外诱饵干扰的能力；4）被动探测不易被目标机发现，对电磁干扰不敏感；5）全天时使用；6）体积小、重量轻、结构相对简单 。
光电吊舱：武器装备现代化，红外探测器是核心设备
机载光电载荷向着“远程化、精准化、智能化、综合化”方向发展，红外探测器是发展的核心 。
机载光电载荷装备于固定翼飞机、直升机、无人机等平台，采用光电探测技术、激光测照技术、稳像搜索技术、图像处理技术、目标跟踪与定位技术，完成战场态势感知、目标检测定位、武器引导与打击效果评估等作战任务 。
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