热成像仪的工作原理是基于物体的热辐射特性。具体来说，主要包括以下几个关键步骤：

　　热辐射的发出：自然界中，所有温度高于零度（-273℃）的物体都会不断地向周围空间发射红外辐射。这是因为物体内的分子、原子等微观粒子处于不断的热运动状态，热运动越剧烈，物体的温度就越高，所发射的红外辐射能量也越强。并且，物体的辐射频谱分布或波长与物体的性质和温度有关。

　　光学系统的聚焦：热成像仪的光学系统，通常由红外物镜等部件组成，其作用是收集并聚焦物体发出的红外辐射。就像普通相机的镜头收集可见光一样，热成像仪的光学系统将大范围的红外辐射汇聚到探测器上，使得探测器能够接收到足够强度的红外信号，以保证后续的检测和分析。

　　探测器的转换：探测器是热成像仪的核心部件，它能够将接收到的红外辐射能量转换为电信号。探测器的工作原理因类型而异，主要分为光子探测器和热探测器两类。光子探测器在吸收红外能量后，直接产生电效应；热探测器在吸收红外能量后，产生温度变化，从而产生电效应。温度变化引起的电效应与材料特性有关。为了保证探测器的高灵敏度，光子探测器通常需要冷却到较低的温度，比如采用斯特林制冷或液氮制冷等方式；而热探测器在室温下也能有足够好的性能，一般不需要低温冷却。

　　信号处理与成像：探测器输出的电信号经过一系列的信号处理电路进行放大、滤波、模数转换等操作，将其转换为数字信号。这些数字信号包含了物体红外辐射的强度和分布信息。然后，通过特定的图像处理算法，将数字信号转换为可见的热图像。在热图像上，不同的颜色代表了物体表面不同的温度分布，通常红色、粉红色表示温度较高，蓝色和绿色表示温度较低。