前视红外仪

红外光分为两个基本波段: 长波 和中波。长波红外(LWIR)相机，有时被称为“远红外”，工作在8到12微米，可以看到几公里外的热源，如发热的发动机部件或人体热量。由于红外光被空气和水蒸气吸收、散射和折射，因此越远距离的成像对LWIR来说越困难。

一些长波相机的探测器通常需要在使用前几分钟进行低温冷却，而某些中等灵敏的红外相机不要求这样做。许多热成像仪，包括一些前视红外相机（如某些长波红外增强视觉系统（EVS）也不用冷却。

中波 (MWIR)相机工作在3-5微米。这个波段几乎可以看到大部分东西，因为这些频率受水蒸气吸收的影响较小。但也通常需要更昂贵的传感器阵列以及低温冷却。

许多相机系统使用数字图像处理来提高图像质量。由于制造过程中的限制，红外成像传感器阵列的灵敏度在像素之间通常极不一致。为了解决这个问题，在出厂时测量每个像素的响应，然后用一个变换（通常是线性变换）将测量的输入信号映射到输出电平上。

一些公司提供先进的“融合”技术，将可见光谱图像与红外光谱图像融合，产生比单一光谱图像更好的效果。^[2]

热成像相机，如雷神公司的AAQ-26，被用于各种应用，包括海军舰艇、固定翼飞机、直升机和装甲战车。

在战争中，热成像相机比其他成像技术有三个明显的优势:

1. 相机本身几乎不可能被敌人探测，因为它探测的是从目标发射的能量，而不是像雷达或声纳那样从目标反射的能量。
2. 它能看到红外光谱中的辐射，这很难伪装。
3. 热成像相机系统能比可见光照相机更好地看穿烟雾、雾气、薄雾和其他大气遮蔽物。

术语“前视”用于区分固定前视热成像系统和侧向跟踪红外系统（也称为推扫式成像仪），以及其他热成像系统，例如万向节固定的成像系统、手持成像系统等。推扫式系统通常用于飞机和卫星。

侧向跟踪红外系统通常包括一维(1D)像素阵列，该阵列利用飞行器或卫星的运动将一维阵列的视图在地面上移动，随着时间的推移建立一个二维图像。这种系统不能用于实时成像，必须垂直于前进方向。

1956年，德州仪器（TI）开始研究红外技术，并拿到了几个线扫描仪的合同。随后增加了第二个扫描镜，在1963年发明了第一台前视红外摄像机，并于1966 年开始生产。1972年，德州仪器发明了通用模块的概念，大大降低了成本，并允许通用组件的重复使用。

• 哺乳动物的监视和/或捕获。例如发现隐藏在货车/卡车中的非法移民
• 警告司机由鹿引起的突发性道路阻塞
• 通过烟雾和/或薄雾环境的定位
• 失踪人员的搜寻和救援行动，特别是在林区或水域
• 军用或民用飞行器的目标获取和跟踪
• 流域温度监测^[3]和野生动物栖息地监控
• 能量损失、消耗或绝缘缺陷的检测。例如在建筑物中用于降低暖通空调能耗
• 搜索制毒实验室和/或室内大麻生产(尤其是晚上)
• 低能见度条件下的飞行器驾驶
• 在消防作业中查明火源
• 监测活火山
• 检测故障电气接头中的热量
• 夜间驾驶

在为商业、工业和军事应用设计和制造了廉价的基于微机电技术的便携式和固定红外探测器后，热成像设备的成本总体上大幅下降。^[4][5][6]此外，旧的相机设计使用旋转镜将图像扫描到一个小传感器上，更多的现代相机不再使用这种方法，这种简化也有助于降低成本。许多增强视觉系统产品中的非制冷技术将成本降低到旧式制冷技术价格的几分之一，仍具有类似的性能。^[7][8]增强视觉系统正在迅速成为许多固定翼和旋转翼操纵器的主流，从西锐飞机、塞斯纳飞机到大型公务机都如此。

2001年，美国最高法院裁定，在没有执法部门搜查令的情况下使用热成像相机对私人财产进行监视(表面上是为了检测秘密大麻种植中使用的高发射生长灯)，违反了《第四修正案》对不合理搜查和扣押的保护。（凯罗诉美国政府, 533 U.S. 27, 121 S.Ct. 2038, 150 L.Ed.2d 94 (2001)）^[9]

在2004年特斯林案的判决中，^[10]加拿大最高法院裁定，允许警方在不需要搜查令的情况下使用机载前视红外系统进行监视。 法院认为，前视红外系统收集的数据一般没有显示居住者的个人信息，因此不违反《权利和自由宪章》(1982年)赋予特斯林的第8条权利。该案法官伊恩·宾尼依据加拿大法律，判决与凯罗案有所不同。他认为意凯罗案是少数情况

2014年6月，安装有红外传感器的加拿大国家空中监视计划DHC-8M-100飞机帮助搜寻到了贾斯汀·伯克。他是一名逃犯，在蒙克顿杀害了三名加拿大皇家骑警。午夜时分，飞机机组人员使用先进的热成像相机在茂密的灌木丛中发现了伯克的热特征。^[11]

据美国联邦调查局发言人克里斯托弗艾伦称，在2015年巴尔的摩暴动期间，美国联邦调查局在4月29日至5月3日执行了10次空中侦察任务，其中包括“红外和可见光彩色全动态前视红外视频证据”的收集。^[12]一个FLIR Talon多传感器摄像系统配备了红外激光笔(对于普通观察者来说是不可见的)，用于夜间采集数据。^[13]美国公民自由联盟对在没有司法指导和公众讨论的情况下实施新的监控技术表示担忧。^[14]美国公民自由联盟的律师内森·维斯勒说，“在监视方面的进步，我们一次又一次地看到这是一个动态过程。当细节泄露时，程序已经固化了，几乎不可能将其回滚，很难实施限制和监督。”^[12]