在研發應用中，準確性、可靠性、靈敏度和高性能是至關重要的，這樣是紅外熱像儀被廣泛應用到科研領域的重要緣由，其中包括：工業研究、學術研究、無損實驗、材料分析、安防和航天科技。

一、工業研發

熱像儀能幫助開發人員分析、觀測和量化研發項目的散熱和熱屬性。此舉有利于開發項目的熱效率得到持續、穩定的控制，縮短設計周期，避免代價高昂的產品召回。

電氣檢測

印刷電路板設計面臨的挑戰是如何在不降低產品的性能或成本的前提下進行散熱管理。由于電子組件的尺寸越來越小，要準確了解其熱信息異常困難。但是，借助熱成像技術，工程師能輕松地將他們制造設備的熱圖可視化和量化。如果在復雜印刷電路板的設計階段就投入使用紅外熱像儀，便能有效避免后續故障和昂貴的召回。

汽車行業

為了生產出更高效、更安全和更高性能的汽車，汽車產業在研發環節投入的資金相當高，往往是其它產業無法企及的。汽車產業的其中一項成功要訣就是將可靠的新產品以更快的速度投入市場。熱成像能幫助汽車工程師們改善安全氣囊系統的設計，驗證供暖和制冷系統的效率，量化熱沖擊對輪胎磨損的影響，檢測連接處和焊接處的性能質量等……

工業試驗室試驗臺

將新產品更快投入市場，這是許多行業的“成功秘訣”之一。在產品設計流程中，越早使用紅外熱成像技術進行熱模型驗證和故障分析，或僅僅是用于更好的布置熱電偶，就越能從中獲益。借助紅外技術，公司可以縮短研發周期、提高產品質量，從而增加公司盈利。

制藥產業

借助紅外技術進行新藥品研發。科學家們通過觀測化學反應的溫度變化，研究滴定盤中發生的變化。

二、學術研究

熱成像技術在大學教室和實驗室中越來越受歡迎。在教學環境中，導師們使用熱成像技術幫學生認識熱傳遞和熱力學理論，加深他們對重要概念的理解。

生命科學

熱成像是一種精確、可計量、非接觸式的診斷技術，可用于觀測和量化表面溫度的變化情況。其應用包括：血管評估，組織狀況監測，肌肉拉傷分析和出血點檢測等。

快速移動事件

高速紅外成像擁有微秒級的曝光時間，可以定格動態場景的視覺運動，捕捉每秒10,000幀以上的幀頻。研究應用領域包括：射擊，超音速射彈，爆炸，燃燒過程，激光等許多領域。

紅外顯微成像

熱像儀同顯微鏡相結合就變成了一臺熱成像顯微鏡，能夠對小到3微米的目標進行精確測溫。研究人員使用熱成像顯微鏡能以非接觸的方式描繪組件和半導體襯底的熱性能。

寬溫度范圍現象

對JET聚變等離子反應器進行測溫時，需要一臺具有滾動積分時間，超幀頻和實時溫度范圍擴展功能的熱像儀。

三、無損檢測(NDT)/材料檢測

NDT是一種廣泛用于材料、組件和系統屬性評估且不對檢測對象構成損害的方法。帶有鎖相功能的FLIR熱像儀能夠完成各種先進的檢測，比如NDT、應力測繪，還能用于發現低至1 mK的細小溫差。

應力分析

應力測試和疲勞測試是機械工程和材料科學中常用的測試方法，但對于復雜結構卻只能提供有限的信息。即便是幾何結構復雜的組件，熱應力測繪也能同時提供數千個應力測量結果。與應變儀相比，這種技術能為研究者們提供更快速、更完整的信息。

復合材料

無損熱檢測能夠通過目標激發，觀察目標表面的熱差異來檢測內部缺陷。對于檢測復合材料的孔洞、層離、藏水非常有價值。

太陽能電池

太陽能電池可能存在電氣分流問題。當太陽能電池通電時，這些分流就可以使用鎖相熱成像輕松檢測出來。鎖相光致發光測試可以使用近紅外熱像儀實現。

裂紋檢測

通過將捕捉的熱圖像與振動頻率或進入某一部件的超聲能量同步，就能實現對關鍵部件的裂紋進行鎖相熱成像檢測。表面裂紋出的摩擦會產生熱量，這樣細小的裂紋和斷裂無需使用染料或滲透液就能看得見。這種形式的NDT無需紫外線照射就能實現對大型部件或復雜固件的檢測。

四、安防&航空

大多數人都將用于安防領域的熱像儀同“發現敵人”聯系到一起。但如今，熱像儀還可用于武器、彈藥、導彈和飛行器的研發中。熱像儀所提供的信息便于研究人員使用熱光譜描繪目標物體，從而用于目標識別，防御措施部署和多光譜偽裝研究。

跟蹤

熱像儀系統通過提高低光照或霧霾條件下的可視度，彌補了視頻追蹤系統的不足，使跟蹤系統能夠發現目標，并持續更新目標的方位、范圍和高度。

紅外特性

紅外特性指的是目標的波長作用反應出來的表觀紅外亮度，它會在各種不同的距離和大氣環境中讓傳感器獲得物體的外觀。紅外特性對于車輛、傳感器和偽裝系統的設計是非常有價值的工具。

技術監視和對抗措施

紅外成像技術可用于識別秘密監控設備的熱特性。即便是隱藏在目標內部的設備也能在其釋放紅外能量的一瞬間被檢測出來。

激光指示

激光指示器會發射出一束激光能量，用于標記特定的地點或目標，通常用于精確制導武器。近紅外(NIR)熱像儀能夠檢測到這些正常情況下無法看見的激光束，用于標識研究和目標確認。