任何物体只要温度高于绝对零度都会向外辐射红外光。红外断层成像是利用物体表面的红外辐射反演物体内部断层结构的成像技术,是一种全新的非接触、无损和被动的成像方式。在医疗医学、地质勘探、灾害预防和航天无损检测等诸多领域有着广泛的应用价值。为了准确获取均质材料内断层结构,本文系统研究了基于均质材料的红外断层成像技术以及红外断层成像系统。首先对红外断层成像技术的原理、特点进行研究,然后根据传热学等基本理论推导建立均质材料断层成像的一维、二维传热模型。接着,在Visual Studio 2005下利用Opencv和DirectShow成功建立了一套断层成像系统,可以对均质材料进行非实时和实时断层成像,主要包括缩放、伪彩色变换、断层模型变换等处理。最后,利用所建成像系统对砂土中的电烙铁进行一维非实时断层成像实验,并对实验结果进行了分析。经过实验,发现所建立的一维断层成像模型对电烙铁可以进行很好的断层成像,与实际分布情况基本符合,说明所建立的红外断层成像系统可以在实际中使用。在以后的研究中,基于建立的成像系统只需对断层成像模型进行改进,方便后续研究。