红外成像技术
红外成像的原理
红外成像的原理一、引言红外成像是一种利用物体发射的红外辐射进行成像的技术。
在红外光谱范围内，物体的发射和反射红外光与其温度密切相关。
因此，通过检测和分析物体发射的红外辐射，可以获取物体的温度分布信息，实现红外成像。
二、红外辐射特点红外辐射是指波长长于可见光的电磁辐射，波长范围一般为0.75-1000微米。
与可见光相比，红外辐射具有以下特点：1. 红外辐射在大气中的传输性能较好。
红外辐射的传输受大气吸收的影响较小，因此可以在大气环境中远距离传输。
2. 红外辐射与物体的热量有关。
物体的温度越高，发射的红外辐射能量越大。
3. 红外辐射可以穿透一些透明的介质。
某些红外辐射波长范围内的辐射可以穿透玻璃、塑料等透明材料。
三、红外成像原理红外成像的原理基于物体发射的红外辐射与其温度相关的特性。
红外成像的过程可以分为以下几个步骤：1. 红外辐射接收：通过红外探测器接收物体发射的红外辐射。
红外探测器常用的有热电偶、焦平面阵列等。
2. 信号处理：接收到的红外辐射信号经过放大、滤波等处理，以提高信噪比和图像质量。
3. 图像重建：将经过处理的红外辐射信号转换为图像。
图像的重建可以采用各种算法和技术，如傅里叶变换、滤波和插值等。
4. 温度计算：通过图像中的红外辐射强度来计算物体的温度分布。
通常，根据物体的辐射强度与温度之间的关系建立一个标定模型，以将辐射强度转换为温度值。
四、红外成像的应用红外成像技术在军事、安防、医疗、工业检测等领域具有广泛的应用前景。
1. 军事：红外成像技术可以用于夜视仪、导弹制导系统等军事设备中，实现在暗夜环境下的目标探测和识别。
2. 安防：红外成像技术可以用于监控系统，实现对暗夜中的目标进行视频监控和识别，提高安全性。
3. 医疗：红外成像技术可以用于医学诊断，如乳腺癌早期检测、皮肤病诊断等。
4. 工业检测：红外成像技术可以用于工业设备的故障检测和预防性维护，提高生产效率和设备可靠性。
五、红外成像的发展趋势随着红外探测器、信号处理和图像重建技术的不断进步，红外成像技术已经取得了显著的发展。
红外成像方案
红外成像方案红外成像技术是一种利用红外辐射进行成像的技术，它在各个领域都有着广泛的应用，如军事、医疗、安防等。
本文将探讨红外成像方案在不同领域的应用以及其原理和优势。
第一部分：军事领域中的在军事领域，红外成像技术被广泛应用于侦察、测距、导航等方面。
通过红外成像装置，可以探测远距离目标，提高战场的控制力和战场意识。
红外成像方案在坦克、战斗机、导弹等武器系统中被广泛应用，能够为作战指挥员提供重要的战场信息。
第二部分：医疗领域中的在医疗领域，红外成像技术也得到了广泛应用。
例如，红外成像可以通过测量人体表面的红外辐射来检测体温，对于发烧等体温异常的诊断有着重要的作用。
此外，在乳腺癌等疾病的早期筛查中，红外成像也能够提供良好的辅助诊断手段。
通过对患者进行红外成像扫描，可以及早发现异常的热点区域，从而提高治疗效果。
第三部分：安防领域中的在安防领域，红外成像技术被广泛应用于监控系统中，可以在黑暗环境下实现对目标的有效监测。
红外摄像机通过接收目标的红外辐射，将其转化为可见图像，从而实现监控目标的识别和跟踪。
与传统的监控摄像机相比，红外摄像机具备良好的低照度性能和暗光增强功能，适用于各种复杂的环境条件。
第四部分：红外成像方案的原理和优势红外成像技术的原理是基于物体表面的红外辐射，通过红外传感器将其转化为电信号，再经过处理和显示，形成红外图像。
相比于可见光成像技术，红外成像技术具有以下几个优势：1. 不受照明条件限制：红外成像技术可以在完全黑暗的环境下实现成像，这使得它在夜间作战、远程监测等方面具备独特的优势。
2. 温度探测能力：红外成像可以通过测量物体表面的红外辐射来判断其温度分布，这在医疗、工业检测等领域有着广泛的应用。
3. 显示人工、智能结合：红外图像可以通过图像处理和分析算法进行进一步的处理，实现目标的识别、跟踪和分析。
这使得红外成像技术在军事、医疗和安防等领域的应用更为广泛。
总结：红外成像方案在军事、医疗和安防领域中具有广泛的应用，并且在不同领域中都有其独特的优势。
航空照相机的红外成像技术
航空照相机的红外成像技术随着科技的不断进步，航空照相机的红外成像技术正在逐渐成为无人机、飞机和卫星等航空设备中的重要组成部分。
红外成像技术通过检测物体散发的热能来获取图像，相较于可见光成像，它可以在夜间、低光照条件下进行成像，具有独特的优势。
本文将重点探讨航空照相机的红外成像技术的原理、应用以及未来发展趋势。
首先，我们来了解一下航空照相机红外成像技术的原理。
红外成像技术利用物体或场景辐射的热能来进行成像。
物体或场景散发的热能会被红外相机捕捉并转化为电信号，通过信号处理后生成热像图像。
仪器会将红外辐射能量转换成电信号，利用红外探测器进行提取，并通过信号处理、图像传输和图像显示等步骤来生成可见的红外图像。
在降低能效运营和提高作战效能方面，航空照相机的红外成像技术具有广泛的应用。
首先，它可以在夜间或低照度条件下获取高质量的图像。
传统的可见光成像技术在光照不足的情况下往往无法提供清晰的图像，而红外成像技术可以利用物体自身的热能发射进行成像，因此在夜间或低照度条件下也能获得清晰的图像。
这对于军事侦察、安全监控、搜救行动等领域非常重要。
其次，航空照相机的红外成像技术在火灾检测和监测中扮演着重要的角色。
红外成像技术可以快速地检测到发热源，并生成高分辨率的热像图像。
在火灾监测中，红外成像技术可以帮助人们准确地发现火源和隐患，进而采取及时有效的措施进行灭火和救援。
同时，在火灾后的监测和评估中，红外成像技术也可以帮助人们定位残留的热点，防止火势复燃。
此外，航空照相机的红外成像技术还被广泛应用于农业领域。
通过对农田和植物进行红外热成像，可以非常精确地评估植物的生长状况、病虫害情况和灌溉需求等。
这些信息可以帮助农民制定科学合理的农业管理方案，提高农作物的产量和质量。
红外成像技术的发展也带来了一些挑战和未来发展的潜力。
首先，红外成像技术的设备成本较高，限制了其大规模应用。
随着技术的进步和市场竞争的加剧，相信设备成本会逐渐下降，使得红外成像技术更加普及。
红外热成像技术
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环境监测
监测大气、土壤、水资源等环 境指标，助力环境保护和治理
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环境质量监测
利用红外热成像技术可以监测城市空气质量、工业污染等环境问题 ，帮助政府部门制定环境保护政策。
生态保护
红外热成像技术可以观察动植物体的温度分布，为生态保护域，红外热成像技 术可以用于火灾监测、救援和灭 火，提高安全保障水平。
交通安全
在交通安全领域，红外热成像技 术可以用于夜间和恶劣天气下的 道路监测，提高交通安全保障能 力。
未来红外热成像技术的发 展方向
提高图像质量
高分辨率
提高红外热成像的分辨率，使得能够更清晰地识 别目标细节。
灵敏度提升
增强红外探测器的灵敏度，提高对微弱热辐射的 检测能力。
动态范围扩展
增大红外热成像的动态范围，使其能够适应更广 泛的温度变化。
降低成本
1 2
批量生产
通过规模化生产，降低红外热成像设备的制造成 本。
红外热成像技术的应用领域
• 医疗领域：红外热成像技术在医疗领域的应用包括无创检测、疾病诊断、理疗 等。例如，通过红外热成像技术可以检测出肿瘤、炎症等病变部位的温度异常 ，为医生提供有价值的诊断信息。
• 工业领域：在工业领域，红外热成像技术可用于检测设备故障、评估产品质量 等。例如，对电力设备进行红外热成像检测，能够发现潜在的故障和隐患，提 高设备运行的安全性和稳定性。
材料成本降低
研发低成本、高性能的红外材料，降低设备采购 成本。
3
技术创新
持续推动红外热成像技术的创新与优化，降低维 护与升级成本。
发展新型应用领域
红外热成像技术
红外热成像技术红外热成像技术是一种利用物体发出的红外辐射来生成热图的技术。
它能够实时、无接触地检测和记录物体表面的温度分布，为许多领域提供了极大的便利。
红外热成像技术的原理是基于物体的温度与其发射的红外辐射之间的关系。
根据Planck的辐射定律，物体的红外辐射与其温度成正比。
因此，通过测量物体发射的红外辐射强度，可以推算出物体的温度。
红外热成像技术广泛应用于各个领域。
在工业领域，红外热成像技术可以用来检测设备、机器以及电路板的异常热点，从而提前发现潜在故障，做到预防性维护，提高设备运行的可靠性和安全性。
在建筑领域，红外热成像技术可以用来检测建筑物的热漏点和隐蔽的漏水问题，帮助修复和改善建筑物的能源效率。
在医学领域，红外热成像技术可以用来检测人体的体温分布，辅助诊断疾病，如乳腺癌、关节炎等。
此外，红外热成像技术也被广泛应用于军事、环境监测、消防等领域。
红外热成像技术的应用还在不断拓展。
随着科学技术的进步，红外热成像技术的分辨率和灵敏度不断提高，仪器的体积也越来越小，价格也逐渐下降。
这使得红外热成像技术在更多领域得到了广泛应用。
虽然红外热成像技术有着广泛的应用前景，但也存在一些限制。
例如，红外热成像技术对天气条件的要求较高，在夜晚、多云或高湿度的环境中，会受到大气吸收和散射的影响，导致成像质量下降。
此外，由于红外热成像技术只能测量物体表面的温度，对于深层或内部温度分布的测量较为困难。
红外热成像技术的发展离不开红外热成像仪器的进步。
近年来，热成像仪器实现了数字化、便携化和多功能化的发展。
便携式热成像仪器使得红外热成像技术得以在户外和场地条件下进行应用，极大地方便了使用者。
同时，数字化的热成像仪器也提供了更多的图像处理和分析功能，使得数据的获取和解读更加准确和方便。
红外热成像技术在应急救援、安全监测和预防性维护等方面有着重要的作用。
例如，在火灾逃生过程中，红外热成像技术可以帮助救援人员快速定位人员，并判断其活动状态。
红外成像技术
一、红外成像技术1、基本原理：就是依据物体温度与红外辐射强度之间的关系，通过记录目标与背景的红外辐射差（温度差），经过一系列的技术处理将不可见的红外辐射差（温度差）转变为可见的或可测量的物理量，进而对所得到的物理量进行相应处理以满足人们不同需求的技术。
2、军事应用：（1）红外夜视技术：利用红外成像技术为人们提供在没有可见光的条件下进行观察的一种重要手段，分为主动式和被动式两种。
主动式红外夜视仪的基本原理是用近红外光束照射目标，将目标反射的近红外辐射转换为可见光图像，从而实现有效的“夜视”。
被动式红外夜视仪是根据不同性质的材料在不同温度下辐射特征不同这一自然现象，利用对中、远红外非常敏感的半导体材料做探测器，将目标与背景以及目标各部分之间的热辐射的差别用可见光图像表示出来，从而达到观察的目的。
（2）红外侦察技术：红外侦察主要是依据目标与背景之间的红外辐射差，将目标与背景进行比较，将潜在的目标提取出来。
（3）红外搜索与跟踪技术：红外搜索与跟踪技术是利用目标的红外辐射特征，将目标从背景中鉴别出来，通过信号处理，实施跟踪的技术。
（4）红外雷达技术：红外雷达是利用红外技术研制的一种新型雷达，具有搜索、跟踪、测距等多种功能，精度很高，可达几角分的精度，用来警戒空中、地面或海上目标，进行侦察和导航，配合指挥控制系统射击，测量并记录洲际导弹的运动轨迹等。
（5）红外精确制导技术：红外精确制导技术是利用目标自身的红外辐射引导导弹自动跟踪接近目标，提高命中率的技术。
分为点源式和红外成像式两种方式。
（6）红外隐身技术：通过改变目标的红外辐射波段，使目标的红外辐射处于探测器的响应波段之外，或者使目标的红外辐射避开大气窗口而被大气层所吸收和散射掉，从而达到隐身的目的。
红外隐身技术大致可以概括为改变目标红外辐射波段、降低目标红外强度和调节目标红外辐射的传输过程这三种。
（7）红外对抗技术：红外对抗技术主要通过发射红外干扰信号、投放红外诱饵等方式欺骗、干扰敌方的红外探测器，降低敌方红外探测器的探测精度或距离，达到降低目标发现、跟踪、打击概率的技术。
红外线成像技术在航空航天中的应用前景
红外线成像技术在航空航天中的应用前景近年来，随着航空航天事业的不断发展，红外线成像技术在该领域中的应用也不断得到拓展。
红外线成像技术是一种通过红外线的辐射图像来确定物体温度的非接触式测量方法。
相对于传统的光学成像技术，红外线成像技术具有能够穿透烟雾、雾霾等任何环境的优势，并且可以在全天候条件下进行精准的成像。
本文将阐述红外线成像技术在航空航天中的应用前景。
一、红外成像技术的原理红外线成像技术是一种用红外线辐射成像的技术。
红外线成像技术利用红外线的热辐射，通过探测器将红外辐射转换成电信号，再由计算机对这些信号进行处理，最终得到图像。
红外线成像技术的特点是可以在黑暗、泥炭、烟雾、化学反应等环境中实现准确的成像。
二、红外成像技术在飞行安全中的应用红外线成像技术在飞行安全中的应用前景巨大。
一方面，通过红外成像技术，可以实现对飞机的监控，了解飞机各个部位的温度情况，避免机身部位过热产生危险；另一方面，对于灾难事故，可以利用红外线成像技术及时检测火灾情况，并实施紧急救援。
三、红外成像技术在航天探测中的应用红外线成像技术在航天探测中也有着广泛的应用。
例如，在太空探索中，通过红外线成像技术，可以检测出行星、流星、彗星等天体的热辐射情况，了解它们的温度和构成情况。
另外，红外线成像技术还可以检测地面上的矿产、环境污染等信息。
四、红外成像技术在无人机中的应用随着无人机的不断发展，红外线成像技术在无人机中的应用也越来越广泛。
例如，通过红外线成像技术，无人机可以在夜间进行搜索救援等任务，提高搜索效率；此外，无人机还可以通过红外线成像技术,进行热透视成像，实现对建筑物、地下管道等的监测，具有较高的安全性。
总之，红外成像技术无疑是航空航天领域中的一项重要技术。
它在飞行安全、太空探测、无人机等领域中都有着广泛的应用前景。
可以预见的是，未来随着红外线成像技术应用的进一步发展，它的应用范围将会更加广泛，其应用前景也会更加广阔。
红外成像的原理和应用
红外成像的原理和应用原理介绍红外成像技术是利用物体发出的热辐射来获取物体的热像图。
红外成像的原理主要基于物体的热辐射特性。
一般情况下，物体的温度越高，辐射的能量越大，同时辐射的频率也越高。
红外成像技术利用红外传感器和红外相机来接收物体发出的红外辐射，然后通过处理和分析，将辐射信号转换为可视化的热像图。
应用领域1. 工业领域•红外成像技术在工业领域中被广泛应用于故障检测和预防维护。
通过红外成像技术，可以实时监测机械设备和电子元器件的温度变化，及时发现异常情况，并采取相应的修复措施，避免设备故障和生产事故的发生。
•红外成像技术还可以用于检测电力系统中的热点，提前发现电线、插座和电器设备等可能存在的隐患，预防火灾和安全事故的发生。
2. 建筑领域•在建筑领域中，红外成像技术可以用于检测建筑物的能量损失，帮助设计和改善建筑物的能源效率。
通过检测建筑物表面的热辐射分布，可以发现热桥、隔热层缺陷和漏风等问题，从而提出相应的改进方案。
•红外成像技术还可以用于检测建筑物的结构裂缝，通过监测裂缝周边的热辐射变化，可以提前发现结构问题，避免建筑物的倒塌和安全事故的发生。
3. 医学领域•红外成像技术在医学领域中也有重要的应用。
例如，红外热像仪可以用于乳腺癌的早期筛查，通过检测乳房组织的热辐射分布，可以发现异常的温度变化，帮助医生进行早期诊断和治疗。
•另外，红外成像技术还可以用于皮肤病的诊断和治疗。
通过检测皮肤的温度变化，可以帮助医生判断皮肤病的严重程度和疗效，指导治疗方案的制定和调整。
优势和局限性•优势：–红外成像技术可以在暗光环境下工作，对照明要求较低。
–红外成像技术具有非接触性，可以远距离观测目标，减少人工干预的需要。
–红外成像技术可以实时监测温度变化，及时发现异常情况，避免事故的发生。
•局限性：–红外成像技术的分辨率相对较低，无法获取目标的精确图像信息。
–红外成像技术对目标的器件、颜色和表面材质有一定的限制，可能存在误差。
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•摘要：红外成像技术由于诸多特点在军用和民用领域都取得了广泛的应用，红外图像处理技术在红外成像系统中起着至关重要的作用。
本文简述国内外红外成像技术部分最新的研究成果和动态，针对我国具体状况，提出关于我国红外成像技术发展的若干思考，讨论红外成像及其图像处理、应用中的一些新技术、发展重点和难点，对以后一段时期内的红外成像新技术发展及其市场前景进行展望。
关键词：红外成像，焦平面，图像处理，图像融合，市场前景1. 引言红外成像具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点，在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用。
在军事上，包括对军事目标的搜索、观瞄、侦察、探测、识别与跟踪；对远、中、近程军事目标的监视、告警、预警与跟踪；红外成像的精确制导；武器平台的驾驶、导航；探测隐身武器系统，进行光电对抗等。
在民用领域，在工业、遥感、医学、消费电子、测试计量和科学研究等许多方面也得到广泛应用。
目前国外红外成像器件已发展到了智能灵巧型的第四代，在光电材料、生产工艺、成像质量及系统应用等方面都取得了丰硕的成果，但是国内红外相关技术研究与生产起步较晚，并且受工业基础制约，发展远滞后于国外，而市场需求却持续强劲，无论在军用还是民用领域都有巨大的发展空间。
本文简述国内外红外成像技术部分最新的研究成果和动态，针对我国具体状况，提出关于我国红外成像技术发展的若干思考，讨论红外成像及其图像处理、应用中的一些新技术、发展重点和难点，对以后一段时期内的红外成像新技术发展及其市场前景进行展望。
2. 红外探测器发展现状从第一代红外探测器至今已有40余年历史，按照其特点可分为四代：第一代（1970s-80s）主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像；第二代（1990s-2000s）是以4×288为代表的扫描型焦平面；第三代是凝视型焦平面；目前正在发展的可称为第四代，以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型系统级芯片为主要特点，具有高性能数字信号处理功能，甚至具备单片多波段融合探测与识别能力。
在红外探测器发展过程中，新材料、新工艺、新器件、新方法不断涌现，按工作环境可分为致冷型和非致冷型两大类。
2.1 高性能致冷型红外探测器此类器件需要在低温下（77K）工作，相比非致冷器件,成像质量优异、探测灵敏度高，通常又可分为传统型和量子阱焦平面探测器。
其中前者主要采用碲镉汞（HgCdTe）、锑化铟（InSb）两种材料，又以碲镉汞占主导地位，应用最为广泛。
国际上知名研究机构有法国Sofradir、英国SELEX、德国AIM、美国DRS、Raytheon等。
已研制、生产的高水平商用焦平面探测器有：长波640×480、中波1024×1024、短波4096×4096、双色/双波段1280×720。
量子阱焦平面探测器由于材料和器件工艺成熟、产量高、成本低，经过近15年的快速发展，已成为长波致冷型焦平面器件的两大主要分支之一。
目前在美国和英、法、德、瑞典等欧洲发达国家已研制出全电视制式的640×512（包含640×480）长波焦平面器件和中等规模的320×240（包含256×256，384×288格式）双色器件产品。
以美国NASA/ARL联合研制的大面阵1024×1024长波焦平面和NASA/JPL研制的640×512四色焦平面，代表了当前GaAs/AlGaAs量子阱红外探测器的最高研究水平。
2.2 非致冷型红外探测器室温工作的红外成像系统不仅可以降低昂贵的致冷费用，而且还可以简化器件制作工艺，便于集成轻便化与携带使用。
经过多年的努力，红外探测器已经从工作温度不到100K 的传统光子型半导体红外探测器发展到200K左右的半导体超晶格量子点探测器，进而又发展到了工作温度较高的半导体热探测器和超巨磁电阻热探测器等，探测器材料在此起到了至关重要的作用。
美国Raytheon、Lockheed-Martin、Boeing Indigo，英国BAE、QinetiQ，法国ULIS，日本NEC等公司长期从事非致冷红外探测器研究，所采用的材料主要有3种：热释电材料、氧化钒和非晶硅。
最早用于红外瞄准具的是基于钛酸锶钡（BST）热释电材料的320×240非致冷焦平面探测器。
目前基于钛酸锶钡、钽钪酸铅（PST）热释电材料和基于氧化钒、非晶硅热敏电阻材料探测器技术也已成熟，美国、英国VOx 产品规模已达到640×480，法国α-Si产品和英国热释电产品规模均为384×288。
2.3 国内红外探测器发展现状国内从上世纪80年代后期陆续开始了红外焦平面探测器的研制。
尽管国内的第二代、第三代红外焦平面技术在材料、器件工艺、读出电路、杜瓦和致冷等方面取得一些进展，完成了少数器件的研制，但还有许多关键技术还没有完全突破，可靠性、工程化、通用化与标准化水平有待进一步提高；第四代产品还刚开始进行技术突破，到目前为止，只有为数很少的工程化产品提供军方使用。
目前实现批量生产的焦平面探测器组件相当于西方国家较早一段时期的水平。
红外探测器技术总体水平与西方发达国家相比仍有较大差距。
2.4 红外探测器发展趋势及红外成像新技术未来红外焦平面探测器的主要发展趋势包括：更大规格、更高性能、多色/多波段探测、信息处理高速智能化、非致冷（含提高工作温度）、光机电集成一体化等，器件制作将主要依托分子束外延（MBE）多层材料精密生长技术、微电子行业中的超大规模集成电路技术和微纳结构精细加工技术。
与此同时，一些新概念红外成像理论和技术不断提出，极大地促进了新概念红外成像系统的产生，并对今后红外成像技术的发展趋势产生明显的影响，例如多色红外成像、红外偏振成像、主/被动红外三维（3D）成像、亚像元/超分辨力红外成像、近自然感伪彩色红外成像等技术。
3. 红外成像与图像处理技术无疑，红外成像技术的最核心部分当属红外探测器技术，包括红外材料、器件等重大制造工艺技术，涉及红外探测器基础理论、总体设计、薄膜材料生长技术、材料性能表征与评价技术；新型红外探测器技术，包括多色、量子阱、量子点、超晶格、超导、非晶态、有机等新型探测器；红外探测器表面处理与钝化、互连等技术；红外探测器制造工艺过程控制、测试与评价等技术。
同时，成像设备如何满足系统应用的总体要求，成像设备如何产生尽可能接近视觉系统感知或易于利用的图像，一直是系统工程学、人机环境学以及图像处理与机器视觉研究的主要内容之一。
由于红外成像系统必须服从应用系统技术指标，而红外图像观测者或终极使用者（包括无人环路）是信息处理链上的最后一环，因此很自然会对红外图像的质量优劣提出高要求。
最终成像系统的应用价值取决于图像信息的充分提取与利用。
而从红外成像系统的信息链路上看，其传输环节包括目标与环境的红外辐射，大气传输，红外光学系统聚焦成像，探测器敏感接收与光电转换，图像信号的耦合读出，图像信号的处理/增强/信息提取/显示与判读或信息利用（例如目标自动提取、锁定与制导等）等一系列环节，因此同样应高度重视所有信息传输链路上各个关键技术的研究。
如上所述，红外成像技术应用与数字图像处理技术是分不开的，特别是第四代超高分辨力、智能灵巧型红外成像器件，对图像处理算法和硬件系统要求更为苛刻，可以说图像处理为红外成像性能的提高和系统级应用发挥了重要作用，也是红外成像系统创造新的附加值的增长点。
下面结合国内外的发展现状与动态，分别加以论述。
3.1 红外成像总体技术红外成像系统总体技术与总体设计方法，对新概念系统、系统结构、成像体制与模式的确定，对成像装置能否满足应用系统的总体要求，对成像装置是否符合人/机/环要求，而能最长时效地发挥使用人员的最大使用效能，有着极其重要的作用。
总体技术将为红外成像系统走向更为通用型、组件模块化、积木组合型、集成化、多功能化（多色、多光谱、偏振）、宽波段共孔径、多传感器集成与融合等高性能系统的技术提供宏观的保障基础。
3.2 红外成像系统的模拟技术红外成像系统模拟技术对于系统的设计与优化设计，缩短研制周期，降低研制成本，特别是对于高投入的红外成像技术，如何在系统技术指标要求下优化系统配置，判断新技术对系统的改进效果等，具有十分重要的意义。
国外已在红外成像系统的论证、设计、评价、研制与应用中充分发展了相应的模拟技术，并取得极其明显的效果，而我国在这方面的研究虽有进展，但差距还很明显，有待于进一步的研究和开发。
红外成像系统的性能模型大体可分为两大类：静态性能模型和动态性能模型。
（1）静态性能模型，通常指系统的实验室可测试参量，如调制传递函数MTF、噪声等效温差NETD、最小可分辨温差MRTD和最小可探测温差MDTD等，进一步可扩展为系统的作用距离（视距）。
国外从上世纪70年代开始就提出了一系列完整的性能模型，近年来主要侧重于面向基于人眼的红外成像系统的现场性能预测模型。
红外成像系统的视距模型，目前公认的对扩展源目标的视距估算法，是利用表征系统综合静态性能的参量MRTD来计算。
（2）动态性能模型，通常是以系统综合性能参量信号干扰比（SIR）为基础，把目标信号、杂波背景、系统MTF、系统传感器总噪声和图像处理算法对杂波噪声的抑制作用联系起来，综合考虑了各因素对系统探测性能的影响。
目前国际上已开发了一系列动态性能模型，并在现场测试中得到了很好的验证，如探测距离、锁定距离等。
随着红外成像系统性能水平的提高，性能模型也需要不断地改进，以适应新一代的红外成像系统的性能预测要求。
建立详尽的目标与背景统计模型，模拟各种图像处理算法和搜索跟踪算法，干扰效应的模拟，成像系统的载体和目标的机动性建模，完善动态性能模型对红外应用系统的闭环预测等，将是未来红外成像系统性能模型发展的重点。
计算机性能水平的提高为动态性能模型更准确更快地预测现场性能提供了可能。
3.3 红外成像系统的实物/半实物仿真技术在应用平台中对红外成像系统的实际效能进行验证，对系统改进乃至研制新型系统，具有十分重要的作用。
但依靠实际现场试验，无疑是高代价的。
建立红外仿真系统（IRSS）、开展系统的实物/半实物仿真技术研究具有极其重要的意义。
红外成像系统半实物仿真系统是将成像系统的硬件设备引入测试回路，并构成一个接近真实的目标特性、相对运动、干扰等的环境，并能检测和考核成像系统接收目标信息、分辨目标、跟踪目标和抗干扰能力。
当今世界各国争先研究和掌握红外成像的半实物仿真技术，用于红外成像应用系统的研制与试验，已取得长足的进展。
在研制开发的过程中获得了一条关键经验：仿真器必须保持在仿真器技术发展水平的前沿，而且能够通过研究开发和更新，推动仿真器技术的发展水平。