Тепловизорами называют приборы, служащие для регистрации теплового излучения исследуемых объектов с последующим формированием их адекватных изображений, которые могут рассматриваться невооруженным глазом. Подобное определение применимо ко всем устройствам и приборам, создающим видимое изображение нагретых тел, поэтому условимся считать отличительной особенностью тепловизоров наличие системы развертки.
Сканирующее устройство совместно с оптической системой осуществляет разложение (развертку) объекта на некоторое число элементарных площадок, чем обеспечивается видимое изображение теплоизлучающего объекта. Каждая такая площадка, называемая элементом разложения, является наименьшей деталью, которую может воспроизвести данная система. Анализ интенсивности теплового излучения, отдельных элементов производится приемником излучения, с выхода которого последовательно во времени снимаются дискретные сигналы, содержащие информацию о теплоизлучающем объекте. Сигналы передаются по одному каналу в воспроизводящее устройство (кинескоп), которое преобразует их в видимое электронное изображение. Так как в каждый момент времени на экране кинескопа воспроизводится только один элемент изображения, закон движения электронного луча кинескопа должен быть идентичен закону развертки, что достигается применением синхронизирующих устройств .
Совокупность электрических импульсов, амплитуда которых пропорциональна мощности излучения отдельных элементов объекта, называют видеосигналом. В канал, связывающий передающее и воспроизводящее устройство тепловизора, одновременно с видеосигналом подают сигналы синхронизации. В зависимости от используемых системы сканирования и приемника излучения различают тепловизоры с оптико-механическими и фотоэлектронными системами сканирования, а также тепловизоры с линейным многоэлементным приемником и одномерным сканированием .
В тепловизорах с оптико-механическими системами сканирования развертка рассматриваемого объекта на элементы выполняктся деталями оптической системы, перемещающимися по определенному закону, что позволяет последовательно направлять излучение с различных элементов объекта на приемники излучения. В тепловизорах с фотоэлектронными системами сканирования изображение объекта проектируется на мишень передающей трубки, развертка изображения на элементы производится электронным лучом, управляемым электростатическим или магнитным полем. Эти тепловизоры позволяют наблюдать кратковременно протекающие процессы и быстро перемещающиеся объекты, однако их конструкция предусматривает использование телевизионных передающих трубок, чувствительных в инфракрасной области спектра.
В большинстве случаев в тепловизорах применяют телевизионную развертку: луч движется с постоянной скоростью по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Движение по горизонтали создает строчную развертку; подчеркиваемые при этом линии называются строками. В результате перемещения по вертикали, создаваемой кадровой разверткой, все строки располагаются одна за другой. За один период кадровой развертки происходит передача неподвижного изображения, называемого кадром.
