時間：2022年05月30日 瀏覽數：
紅外熱成像儀最早應用在軍事領域，例如夜間觀測、導彈制導等。從上世紀90年代到今天，紅外熱成像技術才真正實現民用的階段，美國FSI公司首先研制出軍用轉民用的紅外熱成像設備，利用和國內外焦平面陣列探測器（集成大量敏感元）取代了復雜的光學元件和光機掃描結構，重量小于2KG，便攜性大大提高。隨著紅外成像技術的發展與成熟，各種適用于民用的低成本紅外成像設備不斷推出，在各個領域發揮著越來越重要的作用，應用場景也逐漸擴大。尤其是在2020年春節前后，一場全國響應的新冠疫情防控阻擊戰打響。在這場阻擊戰中，作為疫情檢測的第一道關口，紅外熱成像體溫篩查在疫情防控攻堅戰中發揮了重要作用。本文將對后疫情時代 熱成像技術的應用及發展前景探索做些簡單分析。
應用領域不斷拓展
目前，紅外熱成像技術的應用正在變得越來越普及，涉及安檢、安防、交通、消防、醫療、電力等眾多領域。
1、安防監控
隨著安防監控行業的發展以及社會對安防需求的日益提高，夜晚可見光器材由于觀測距離短，而如果采用人工照明的手段，增加觀測距離，則容易暴露目標，其已經不能滿足人們對夜晚監控的需求。在安防領域，紅外熱像儀是一個非常有效的設備，可以遠距離探測和發現目標，彌補紅外攝像機的不足。
紅外熱像儀現已廣泛應用于安全防范系統中，成為安全監控系統中的明星。由于紅外熱像儀具有隱蔽式探測功能，因為沒有光的需要，所以省去了制造可見光的費用，入侵者甚至無法知道他們正在被監視。而且具有穿透煙、霧、雨水、煙云等惡劣情況持續工作，可視距離達數公里，非常適合邊境巡邏、暴力防御、夜間偵察、工業安防、設備安防、碼頭港口安防、商業安防等領域。
2、機場安檢
機場、海關是比較特殊的場所，在白天用普通攝像機很容易監視和跟蹤目標，但在夜間，普通攝像機存在一定的局限性，這是由于普通攝像機是利用可見光成像，黑夜或光線不好的環境下成像效果不佳，可能導致誤報，而采用紅外熱成像攝像機就可輕松解決該問題。自從新冠狀疫情全球爆發以來，傳統的體溫安全監測模式已無法滿足機場、海關等國內或出入境旅客的安全順暢通行，而利用紅外熱成像技術的體溫監測系統則可有效提高旅客的通行效率。
3、電力
電力行業在預防檢測領域中是目前應用最成熟、最穩定的。作為最有效的在線電力檢測手段，紅外熱成像技術可以快速地對電力設備進行檢修，從而有效降低設備檢修的時間成本和提高設備運行的可靠性。未來我國電力行業大約需要2.5萬臺紅外熱像儀，其中百萬像素的高端熱像儀約1萬臺，可以帶來25億元左右的產值。利用紅外熱成像進行電力檢測的優點有很多：遠離設備，安全性強；非接觸式測溫，不影響設備運行；掃描速度快，節省時間；測溫范圍寬，精度高；監測到位，可準確發現設備缺陷。重要區域的發電、配電及變電站均可配備高端的紅外成像監控設備。
4、醫療
當溫度高于絕對零度(-273°C)以上的任何物體都會產生紅外輻射，人作為天然的紅外能量載體，需要持續不斷的朝周圍散發紅外輻射能量以維持自身體溫的恒定。紅外熱成像技術便是通過儀器采集人體體表向外輻射出的紅外波，借助計算機轉化處理，最終將人體體表的紅外輻射信息轉化成能夠通過肉眼可直接觀察到紅外熱圖，并且人體體表的溫度變化都能快速的顯示并加以分析。
5、交通
紅外熱像儀可根據道路上行人、車輛產生的不同溫度信號呈現出熱圖像，從而實現檢測功能。紅外熱成像儀的優勢在于不需要借助道路上的任何光源即可正常工作，并且不會因太陽直射而無法成像。因此無論明暗，紅外熱像儀都可提供全天候24小時不間斷的行人與非機動車檢測。當行人或車輛進入該區域后，與熱像傳感器連接的智能軟件將會觸發檢測并將信號傳輸至交通信號控制機。
6、消防
基于熱成像測溫相機距離遠、準確率高等特性，在智慧消防領域可以應用在“早期火災預期”。火災發生時，一般都需要經過初期物體表面溫度升高，冒出煙霧，起明火的過程，在這個過程中如果可以在火災初期檢測到溫度異常并及時發現、解決，就可以避免很多不必要的損失。市場上常見的早期火災報警系統主要是基于光電感煙技術，無法對溫度上升進行報警。而熱成測溫相機能夠實現迅速靈敏的溫升報警，同時可以實現火情的可視化，滿足消防重點區域的火災預警需求。
未來趨勢
1、功能進一步豐富
由于紅外熱成像具有隱蔽性好、抗干擾性強、目標識別能力強、全天候工作等特點，在軍事和民用領域都發揮著越來越重要的作用。隨著紅外熱成像技術的發展與成熟，在民用領域得到了廣泛的應用；在軍用領域，為充分發揮紅外熱成像的優勢，其應用的范圍會進一步擴大，且應用趨向于進一步高端化。
2、多光譜融合技術進一步發展
隨著紅外探測器技術的不斷進步，在短短幾年內主流紅外圖像分辨率已經從320×240、384×288升級到640×480、640×512，更高分辨率的探測器如1024×768、1280×1024也開始從樣品逐漸進入正式產品。分辨率的提高使紅外圖像顯示效果更加細膩，是紅外行業技術發展的大勢所趨。圖像數據量的劇增給機芯技術帶來了巨大挑戰，需要機芯從設計上顯著提升數據帶寬和存儲器容量，提高圖像處理算法的運行效率，才能實現對高分辨率紅外圖像的實時數據處理。未來低功耗嵌入式電路設計的機芯技術將不斷創新升級，不斷適應紅外圖像分辨率的增大。
3、分辨率不斷增大，像元尺寸不斷減小
紅外探測器技術的不斷進步，促使短短幾年內主流紅外圖像分辨率已經從320×240升級到更高分辨率的1024×768，而1280×1024級別的探測器也開始從樣品逐漸進入正式產品。分辨率的提高使紅外圖像顯示效果更加細膩，是紅外行業技術發展的大勢所趨。
隨著探測器陣列規模的擴大，探測器的像元尺寸也在不斷減小，幾年來主流非制冷探測器的像元尺寸已經從25μm減小至17μm、12μm，最近10μm像元尺寸的非制冷探測器也已經推出。像元尺寸的減小給紅外產品帶來的好處是：在同等鏡頭焦距情況下提升了空間分辨率，增大了作用距離；或是在同等空間分辨率情況下減小了鏡頭焦距，從而減小鏡頭尺寸，縮減最終產品的體積和重量。但是像元尺寸不能無限制減小下去，12μm和10μm像元尺寸已經接近了非制冷探測器感應光譜8~12μm的物理衍射極限，幾乎無法再進一步減小。像元尺寸的減小也給紅外光學鏡頭帶來了挑戰，當像元尺寸接近衍射極限時，光學鏡頭設計的難度迅速增大，對光學設計的彌散斑尺寸給出了嚴格限制，對光學像差控制提出了更為苛刻的要求。
隨著我國經濟持續發展，國內紅外成像產品的普及，市場對于紅外熱成像儀的需求也日趨旺盛。除了傳統應用行業外，未來將有更多新興市場需求成為紅外成像市場新的增長極。且隨著工藝的不斷進步，紅外產品的成本和價格趨于降低，產品種類逐步多樣化，這將為未來的紅外產業提供更加廣闊的民用市場。
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（轉自中國安防行業網）
