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任何温度高于绝对零度的物体，都会向外发出红外辐射[1]。红外成像利用红外探测器、光学成像系统和光机扫描系统，不接触物体表面，只接收物体辐射的红外信号并转化为电信号后，经过电子学处理后得到可见的红外图像。由此，人们的视觉领域便可以观测到红外波段，视觉范围得到提高。
目标的热成像不同于可见光图像，红外图像反映的是物体表面温度分布。人眼不能直接观察到物体表面温度，但是通过红外成像就可以转化为人眼可观察的图像。红外辐射普遍存在于自然界中，它的主要特性如下：
（1）物体表面红外辐射量的大小取决于物体表面的温度。所以人们可以不需要接触物体，进而就可以分析物体表面的热状态和温度分布。
（2）可见光在透过大气时会被部分吸收，而3~5微米和8~14微米的红外线可以完全透过[2]。
所以通常称这两个红外波段为“大气窗口”。这样，在混乱的战场或漆黑的夜晚里，可以利
用红外线观察远处目标。
红外成像系统由红外官学器件、光学机械扫描仪、红外探测器器件、电子学器件、显示器组成，它们的作用如下：
红外光学器件：接收和会聚红外辐射的红外光学辐射；
光学机械扫描仪：可以使红外望远镜和红外探测器的视场得到匹配，同时对信号进行编码；
红外探测器：将热辐射信号转化为电信号；
电子学器件：处理电子学信号；
显示器：将电子学信号转化为可见的红外图像。
2.2红外图像的特点
红外图像相比于可见光图像有自己独特的优点，红外成像技术是一种被动成像，它通过感受目标和背景之间不通区域温度差或向外辐射能量差，在全天候下都可以工作。红外辐射的探测距离长，抗干扰性能强，探测目标不受视觉上的障碍影响。但是，受大气吸收散射的影响，红外图像并不能清楚的反映目标图像的细节纹理信息，对比度差。
红外图像的缺点主要有以下几点：
（1）红外图像中水平方向和垂直方向都只有几百像素，图像的分辨率低，图像分辨率低，一般都采用插值表示，尽管这可以增强红外图像的美观性，却使得图像的真实度大大地降低了。
（2）目标与目标之间，目标与背景之间辐射温差如果很小，红外图像的对比度就会变低。
（3）较小的温差使得红外图像的边缘不清晰，影响目标的识别和跟踪。红外探测器件的性能也决定了图像的分辨率，分辨率变低也影响可边缘的清晰度。
基于红外图像的以上特点，对红外图像的边缘检测及相关处理就显得尤为必要。
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