紅外熱成像的起源可追溯到1800年，威廉·赫歇爾（William Herschel）發(fā)現(xiàn)了熱輻射，而這種不可見(jiàn)光被稱為后來(lái)的紅外。但僅在六十年代中期，紅外熱成像才成為溫度制圖技術(shù)。他證明了這種稱為紅外線的輻射遵循與可見(jiàn)光相同的定律。后來(lái)，這種現(xiàn)象與普朗克和斯特凡定律有關(guān)。基于熱電偶和熱電堆原理的第一批此類輻射探測(cè)器是在1830年左右開(kāi)發(fā)的。1970年，第一臺(tái)用于商業(yè)用途的紅外熱像儀問(wèn)世。第一批模型由基于技術(shù)的熱釋電管組成，該熱釋電管具有光學(xué)紅外而不是經(jīng)典元件。如今，這些概念已通過(guò)電子和計(jì)算領(lǐng)域的新技術(shù)得到改善。紅外采集系統(tǒng)可以達(dá)到很高的幀速率。主要論點(diǎn)是紅外熱成像法是否可以確定熱變化以進(jìn)行足夠的定量分析。使用復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析來(lái)創(chuàng)建計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以確保高質(zhì)量的結(jié)果，并提高熱敏性，從而促進(jìn)了紅外熱成像技術(shù)的發(fā)展。

多年以來(lái)，紅外熱成像已成為一種強(qiáng)大的調(diào)查工具，可以檢查從機(jī)械，電氣，軍事，建筑和醫(yī)療應(yīng)用等許多應(yīng)用程序。由于其非侵入性特征，紅外熱成像（IRT）可以被定義為分析非接觸數(shù)據(jù)的科學(xué)。紅外熱像儀可檢測(cè)電磁頻譜紅外范圍內(nèi)的輻射，并產(chǎn)生該輻射的圖像，稱為熱譜圖。該方法提供實(shí)時(shí)的實(shí)時(shí)可視圖像，并在更大的距離上測(cè)量表面溫度。

圖為運(yùn)動(dòng)員比賽前后左右膝蓋的紅外熱成像

很少有使用紅外熱像儀的研究致力于運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)診斷和運(yùn)動(dòng)病理學(xué)診斷。眾所周知，體育活動(dòng)會(huì)引起復(fù)雜的體溫調(diào)節(jié)過(guò)程，其中一部分熱量會(huì)由運(yùn)動(dòng)員的皮膚散發(fā)出去。由于并非所有產(chǎn)生的熱量都可以完全散發(fā)出去，因此會(huì)發(fā)生肌肉加熱，導(dǎo)致皮膚溫度升高。特別是，紅外熱成像方法將使長(zhǎng)期量化游泳中的熱量損失，并考慮中風(fēng)期間的肌肉和能量輸出。

紅外熱成像技術(shù)在皮膚溫度測(cè)量中的第一個(gè)醫(yī)學(xué)應(yīng)用是在1960年。1980年，疾病的早期發(fā)現(xiàn)得到了迅速發(fā)展。在應(yīng)用于體育活動(dòng)的病理學(xué)診斷領(lǐng)域，紅外熱像儀（IRT）的應(yīng)用歷史悠久，主要是肌肉骨骼創(chuàng)傷，病理過(guò)程，例如腰部疼痛，椎間盤(pán)突出，脊髓病變，外傷性病變，骨折，心血管疾病等。ALBERT等（1964）是第一個(gè)通過(guò)紅外熱像儀評(píng)估疼痛的人。此技術(shù)是一種診斷方法，可提供有關(guān)局部和全局正常和異常的感覺(jué)和神經(jīng)系統(tǒng)，創(chuàng)傷或炎癥的信息。紅外熱像儀顯示的是生理變化而不是解剖變化，并且可能是檢測(cè)膝蓋病理的新診斷工具。

但是，由于設(shè)備和計(jì)算方法的改進(jìn)，如今對(duì)紅外熱成像研究的興趣上升了。紅外熱成像研究的特殊之處在于，我們可以獲得有關(guān)皮膚熱方面以及復(fù)雜的溫度調(diào)節(jié)過(guò)程的其他信息。紅外熱成像可以評(píng)估體育活動(dòng)的效果并檢測(cè)可能的創(chuàng)傷或功能障礙，這是當(dāng)前常規(guī)方法無(wú)法顯示的。紅外熱成像可以測(cè)量發(fā)炎關(guān)節(jié)的皮膚溫度。這項(xiàng)開(kāi)發(fā)技術(shù)用于檢測(cè)以皮膚表面溫度升高或降低為特征的熱異常。該技術(shù)包括檢測(cè)與人體區(qū)域溫度分布直接相關(guān)的紅外輻射。

參考資料：

Ahlem Arfaoui, Guillaume Polidori, Redha Taiar and Catalin Popa (2012). Infrared Thermography in Sports Activity, Infrared Thermography, Dr. Raghu V Prakash (Ed.), ISBN: 978-953-51-0242-7.