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1、夜间及恶劣气候条件下目标的监控
在伸手不见五指的夜晚，基于可见光的监视设备已经不能正常工作，如果采用人工照明手段，则容易暴露目标。若采用微光夜视设备，它同样也工作在可见光波段，依然需要外界微弱光照明。而红外热像仪是被动接受目标自身的红外热辐射，无论白天黑夜均可以正常工作，并且也不会暴露自己。即使在雨、雾等恶劣的气候条件下，由于可见光的波长短，克服障碍的能力差，因而观测效果差，但红外线的波长较长，特别是工作在8～14um的热像仪，穿透雨、雾的能力较高，因此仍可以正常观测目标。因此在夜间，尤其在恶劣的气候条件下，采用红外热像仪监控设备则可以对各种目标，如人员、车辆等进行监控。
2、防火监控
由于红外热像仪是反映物体表面温度而成像的设备，因此除了夜间可以作为现场监控使用外，还可以作为有效的火警探测设备。应用红外热像仪可以快速有效地发现这些隐火，并且可以准确判定火灾的地点和范围，透过烟雾发现着火点，做到早知道早预防，早扑灭。
3、伪装及隐蔽目标的识别
普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中，由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉，容易产生错误判断。红外热像仪装置是被动接受目标自身的热辐射，人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射，因此目标不易伪装，也不容易被错误判断。
4、红外热像仪检验检疫的应用
近年来，机场航空业务发展十分迅猛，每日出入境旅客达千余人，各国出入境机场、口岸出入人员流动量大、繁忙拥挤、情况复杂，与之对应的出入境人员的检验检疫工作任务十分繁重。同时，近年来，随着SARS、禽流感等传染病疫情的流行和肆虐，传统的检验检疫工作面临越来越严峻的挑战。为确保新形势下出入境旅客的安全顺畅通关，需采用创新思维、创新手段，采用自动化程度较高的红外体温监测系统则是较好的技术选择。