熱像儀是怎么完成轉換的呢？光機掃描組織將紅外望遠鏡所接納的景象熱輻射圖分解成熱輻射信號，并聚焦到紅外探測器上，探測器與圖畫視頻系統一起將熱輻射信號擴大并轉換成視頻信號，經過顯示器人們就能夠看到一幅幅奇特的畫面。熱像儀能夠在幾百分之一攝氏度內識別出溫度的微小差異。

　　熱成像技能是依據一切物體都發熱這一現實來完成的。雖然許多物體從外表看不出什么，但在其上仍有冷熱之分。借助熱圖上的色彩我們能夠看到溫度的散布，赤色、粉紅表明比較高的溫度，藍色和綠色表明了較低的溫度。

　　一切不處于零度的物體，均會宣布不同波長的電磁輻射，物體的溫度越高，分子或原子的熱運動越劇烈，則紅外輻射越強。輻射的頻譜散布或波長與物體的性質和溫度有關。衡量物體輻射能力大小的量，稱為輻射系數。黑色彩或外表色彩較深的物體，輻射系數大，輻射較強；亮色彩或外表色彩較淺的物體，輻射系數小，輻射較弱。

　　人眼僅能看到很狹窄的一段波長的電磁輻射，稱為可見光譜。而對于波長在0.4um以下或0.7um以上的輻射，人眼則力不從心了。電磁波譜中紅外區域的波長在0.7um~1mm之間，人眼看不到紅外輻射。現代的熱成像裝置作業在中紅外區域（波長3~5um）或遠紅外區域（波長8~12um）。經過探測物體宣布的紅外輻射，熱成像儀發生一個實時的圖畫，然后供給一種景象的熱圖畫。并將不可見的輻射圖畫轉變為人眼可見的、清晰的圖畫。熱成像儀非常靈敏，能探測到小于0.1℃的溫差。

　　作業時，熱成像儀運用光學器件將場景中的物體宣布的紅外能量聚焦在紅外探測器上，然后來自與每個探測器元件的紅外數據轉換成規范的視頻格式，能夠在規范的視頻監視器上顯示出來，或記錄在錄像帶上。由于熱成像系統探測的是熱而不是光，所以可全天候運用；又由于它完全是被動式的裝置，沒有光輻射或射頻能量，所以不會露出運用者的位置。

　　紅外探測器分為兩類：光子探測器和熱探測器。光子探測器在吸收紅外能量后，直接發生電效應；熱探測器在吸收紅外能量后，發生溫度改變，然后發生電效應。溫度改變引起的電效應與材料特性有關。光子探測器非常靈敏，其靈敏度依賴于自身溫度。要保持高靈敏度，就必須將光子探測器冷卻至較低的溫度。一般選用的冷卻劑為斯太林（Stirling）或液氮。

　　熱探測器一般沒有光子探測器那么高的靈敏度但在室溫下也有足夠好的功能，因此不需要低溫冷卻。