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，而這種不可見光被稱為后來的紅外。但僅在六十年代中期，紅外熱成像才成為溫度制圖技術。他證明了這種稱為紅外線的輻射遵循與可見光相同的定律。后來，這種現(xiàn)象與普朗克和斯特凡定律有關。基于熱電偶和熱電堆原理的第一批此類輻射探測器是在1830年左右開發(fā)的。1970年，第一臺用于商業(yè)用途的紅外熱像儀問世。第一批模型由基于技術的熱釋電管組成，該熱釋電管具有光學紅外而不是經(jīng)典元件。如今，這些概念已通過電子和計算領域的新技術得到改善。紅外采集系統(tǒng)可以達到很高的幀速率。主要論點是紅外熱成像法是否可以確定熱變化以進行足夠的定量分析。使用復雜的統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析來創(chuàng)建計算機系統(tǒng)，以確保高質(zhì)量的結(jié)果，并提高熱敏性，從而促進了紅外熱成像技術的發(fā)展。

多年以來，紅外熱成像已成為一種強大的調(diào)查工具，可以檢查從機械，電氣，軍事，建筑和醫(yī)療應用等許多應用程序。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。紅外熱像儀可檢測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。該方法提供實時的實時可視圖像，并在更大的距離上測量表面溫度。

圖為運動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動表現(xiàn)診斷和運動病理學診斷。眾所周知，體育活動會引起復雜的體溫調(diào)節(jié)過程，其中一部分熱量會由運動員的皮膚散發(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，因此會發(fā)生肌肉加熱，導致皮膚溫度升高。特別是，紅外熱成像方法將使長期量化游泳中的熱量損失，并考慮中風期間的肌肉和能量輸出。

紅外熱成像技術在皮膚溫度測量中的第一個醫(yī)學應用是在1960年。1980年，疾病的早期發(fā)現(xiàn)得到了迅速發(fā)展。在應用于體育活動的病理學診斷領域，紅外熱像儀（IRT）的應用歷史悠久，主要是肌肉骨骼創(chuàng)傷，病理過程，例如腰部疼痛，椎間盤突出，脊髓病變，外傷性病變，骨折，心血管疾病等。ALBERT等（1964）是第一個通過紅外熱像儀評估疼痛的人。此技術是一種診斷方法，可提供有關局部和全局正常和異常的感覺和神經(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，并且可能是檢測膝蓋病理的新診斷工具。

但是，由于設備和計算方法的改進，如今對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，我們可以獲得有關皮膚熱方面以及復雜的溫度調(diào)節(jié)過程的其他信息。紅外熱成像可以評估體育活動的效果并檢測可能的創(chuàng)傷或功能障礙，這是當前常規(guī)方法無法顯示的。紅外熱成像可以測量發(fā)炎關節(jié)的皮膚溫度。這項開發(fā)技術用于檢測以皮膚表面溫度升高或降低為特征的熱異常。該技術包括檢測與人體區(qū)域溫度分布直接相關的紅外輻射。

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.