紅外熱成像大致可分為兩大類，被動和主動。在被動紅外熱成像中，由于對象本身是熱源，因此無需任何外部熱刺激即可記錄被調查對象的溫度。由于皮膚表面溫度異常分布可能是疾病的征兆，被動紅外熱像儀已廣泛用于醫學領域。另一方面，外部熱刺激對于主動紅外熱成像實驗至關重要。根據熱刺激的性質，主動紅外熱成像可以進一步細分為幾類，例如脈沖，鎖定，脈沖相位等。在脈沖熱成像中，使用短時熱脈沖作為刺激，并在瞬態域中監控溫度的變化。鎖定熱成像在固定范圍內執行，將正弦熱波用作刺激。脈沖相位熱成像技術是鎖定技術和脈沖熱成像技術的結合，其中在時域中獲取數據，但在傅立葉域中執行相位分析。主動紅外熱成像技術通常用于各種非破壞性評估（NDE）應用，例如金屬復合材料樣本中的缺陷量化和防腐涂料的涂層厚度測量。
對于大多數基于紅外熱成像的狀態監視應用程序而言，無源熱成像是首選的實驗技術，因為實驗和數據分析非常簡單明了。被動熱成像通常用于民用結構的檢查，電氣部件，機械的監視，在拉伸和疲勞加載過程中的變形監視以及在線焊接質量監視。對于上述應用，不需要外部加熱，因為缺陷區域顯示為熱點，并且在缺陷區域和無缺陷區域之間存在明顯的溫度差。另一方面，在某些應用中，例如檢測焊接缺陷（焊接后）和檢查飛機部件的輕質復合結構，需要外部加熱以在缺陷區域和無缺陷區域之間產生明顯的溫差，因此需要進行各種有效的處理。熱成像技術用于此類應用，根據要檢查的對象的性質，可及性和缺陷的預期特征（例如大小，深度，方向和形狀）選擇特定的技術。

圖為紅外熱成像

由于通常在車間，工廠現場或惡劣的戶外實驗條件下進行狀態監視實驗，因此應采取足夠的措施在這些條件下獲取可靠的紅外熱圖像。對于準確的紅外熱成像測量有害的因素可以分為三大類：程序，技術和環境條件。在研究和實驗條件下對物體的先驗知識可以使感興趣的物體獲得更好的紅外熱成像圖像。例如，據報道，由于攝像機視角的限制，在進行拉伸測試時，圓柱形試樣可能會在溫度測量中產生誤差。感興趣的技術因素是被調查對象的發射率，攝像機到對象的距離以及負載電流變化（在檢查電氣設備的情況下）。發射率值在確定物體的正確溫度方面起著重要作用，必須謹慎選擇正確的發射率值。在正常的日常狀況監視實踐中，由于溫度和光譜的發射率依賴性不大，因此將其排除在外。如果可能，要檢查的物體應涂有黑色涂料（高發射率值：e = 0.98），以增強表面發射率。例如，在承受拉伸和疲勞載荷或焊后缺陷檢測應用的情況下，樣品會涂有黑色涂料。報告說，了解各種溫度下的建筑材料（如灰泥，大理石和多孔石頭）的發射率值將減少土木結構溫度測量的誤差。
在基于紅外熱成像的某些集成電路（IC）的金屬化頂表面檢查中，溫度測量會由于金屬組件的低發射率值而受到影響。為了避免發射率問題，僅考慮塑料或陶瓷部分的溫度。開發了一種新的發射率校正方法，該方法基于對紅外熱像儀輸出信號的直接處理。環境條件還以各種方式影響紅外熱成像測量，例如周圍空氣溫度的升高會導致被測物體的測得溫度升高，而濕度，雨水或雪會降低測得的溫度值。風流和太陽直接輻射也會影響物體的測得溫度值。研究表明，除了發射率外，土木結構的溫度還取決于環境溫度和相對濕度。由于表面溫度的剪切作用，強風會降低民用建筑溫度監測的有效性。使用紅外熱成像進行民用建筑溫度監測時，必須避免屋頂，有機玻璃和玻璃材料上積水。通常，在日落之后對大型土木結構進行基于紅外熱成像的溫度監控，以避免直接的太陽輻射的影響，并在缺陷區域和無缺陷區域之間獲得可觀的溫差。如前所述，選擇長波紅外熱像儀也將有利于減少白天操作期間直接太陽輻射的不利影響。仔細選擇實驗條件以及有效的數據分析程序可以在基于紅外熱成像的溫度測量中提高準確性，從而減少誤報和突發故障。