2020開(kāi)始，一場(chǎng)新冠肺炎席卷全球。從國(guó)內(nèi)來(lái)看，全國(guó)上下都積極采取防控措施，在小區(qū)門(mén)口、商場(chǎng)入口、車(chē)站入口等人流密集區(qū)域。
對(duì)于傳統(tǒng)的測(cè)溫來(lái)說(shuō)常常為人詬病：人體接觸距離過(guò)近容易交叉感染、需要人工手動(dòng)操作耗時(shí)長(zhǎng)效率低、投入大量人力物力防疫成本偏高等，這讓紅外熱成像這個(gè)行業(yè)興起，不少人對(duì)紅外熱成像的認(rèn)知有所提高，但并不透徹。但是紅外熱成像的市場(chǎng)發(fā)展前景還好嗎？
要討論這個(gè)問(wèn)題，我們還得從紅外熱成像的原理、發(fā)展、應(yīng)用逐一分析。
紅外熱像儀的原理
紅外熱成像技術(shù)是一種被動(dòng)紅外夜視技術(shù)，其原理是基于自然界中一切溫度高于絕對(duì)零度(-273℃)的物體在每時(shí)每刻都輻射出紅外線，同時(shí)這種紅外線輻射都載有物體的特征信息，這就為利用紅外技術(shù)判別各種被測(cè)目標(biāo)的溫度高低和熱分布場(chǎng)提供了客觀的基礎(chǔ)。
物體表面溫度如果超過(guò)絕對(duì)零度即會(huì)輻射出電磁波，隨著溫度變化，電磁波的輻射強(qiáng)度與波長(zhǎng)分布特性也隨之改變，波長(zhǎng)介于0.75μm到1000μm間的電磁波稱(chēng)為“紅外線”，而人類(lèi)視覺(jué)可見(jiàn)的“可見(jiàn)光”介于0.4μm到0.75μm。
利用這一特性，通過(guò)光電紅外探測(cè)器將物體發(fā)熱部位輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，成像裝置就可以一一對(duì)應(yīng)地模擬出物體表面溫度的空間分布，最后經(jīng)系統(tǒng)處理，形成熱圖像視頻信號(hào)，傳至顯示屏幕上，就得到與物體表面熱分布相對(duì)應(yīng)的熱像圖，即紅外熱圖像。
熱成像系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)目標(biāo)物體的紅外輻射，并經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換、電信號(hào)處理等手段，經(jīng)過(guò)放大和視頻處理，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像，從而使人眼的視覺(jué)范圍擴(kuò)展到不可見(jiàn)的紅外區(qū)。其核心器件和技術(shù)主要為:焦平面探測(cè)器、后續(xù)處理電路、圖像處理軟件等。
紅外熱成像起源于軍事正走向民用化
紅外熱成像技術(shù)最早是應(yīng)用在軍事領(lǐng)域，例如夜間觀測(cè)、導(dǎo)彈制導(dǎo)等。在電影《鐵血戰(zhàn)士》里，施瓦辛格跳進(jìn)水里將自己的溫度和周?chē)３忠恢拢噲D遮蔽自己的紅外信號(hào)源，避免熱成像儀的偵查。在諸多諜戰(zhàn)大片中，紅外熱成像儀頻頻嶄露頭角，其在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。
上世紀(jì)90年代到今天，也就是紅外熱成像技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)民用的階段，美國(guó)FSI公司首先研制出軍用轉(zhuǎn)民用的紅外熱成像設(shè)備，利用紅外焦平面陣列探測(cè)器（集成大量敏感元）取代了復(fù)雜的光學(xué)元件和光機(jī)掃描結(jié)構(gòu)，重量小于2kg，便攜性大大提高。
近幾年來(lái)，中國(guó)的紅外成像技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與西方的差距正在逐步縮小，有些設(shè)備的先進(jìn)性也可同西方同步。如目前己能生產(chǎn)面積小于30μm2的1000×1000像素的探測(cè)器陣列，由于采用了基于銻化銦的新器件，目前己達(dá)到了分辨率小干0.01℃的溫差，使對(duì)目標(biāo)的識(shí)別達(dá)到更高的水平。
一場(chǎng)疫情讓我們看到了國(guó)內(nèi)紅外技術(shù)應(yīng)用逐漸成熟，相對(duì)于2003年的非典時(shí)期紅外熱像儀的核心元件還要靠進(jìn)口，在此次疫情中，國(guó)內(nèi)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自給自足，應(yīng)用紅外測(cè)溫技術(shù)，為篩查人流、疫情防控做出了巨大貢獻(xiàn)。
紅外熱成像的市場(chǎng)廣闊
目前，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，主要分為軍用與民用兩大類(lèi)，軍/民比例大致7:3。
近年來(lái)，紅外熱像儀在我國(guó)軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括單兵、坦克裝甲車(chē)輛、艦船、軍機(jī)和紅外制導(dǎo)武器在內(nèi)的紅外裝備市場(chǎng)。可以說(shuō)，國(guó)內(nèi)軍用紅外熱像儀市場(chǎng)正快速發(fā)展，屬于朝陽(yáng)行業(yè)，市場(chǎng)容量巨大，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。
大部分工業(yè)制造過(guò)程或設(shè)備都有其獨(dú)特的溫度場(chǎng)分布，反映其運(yùn)行狀態(tài)。除了可以將溫度場(chǎng)轉(zhuǎn)換為直觀的圖像外，結(jié)合智能算法和大數(shù)據(jù)分析，紅外熱成像儀也可以為工業(yè)4.0時(shí)代提供新的解決方案，應(yīng)用到電力、冶金、鐵路、石化、電子、醫(yī)療、消防、新能源等多個(gè)行業(yè)
·電力檢測(cè)
目前電力行業(yè)是我國(guó)民用紅外熱像儀應(yīng)用最多的行業(yè)，作為最成熟、最有效的電力在線檢測(cè)手段，紅外熱像儀可以大大提高供電設(shè)備運(yùn)行可靠性。
·機(jī)場(chǎng)安檢
機(jī)場(chǎng)是比較典型的場(chǎng)所，在白天用可見(jiàn)光相機(jī)很容易監(jiān)視和跟蹤目標(biāo)，但在夜間，可見(jiàn)光相機(jī)存在一定的局限性。機(jī)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，夜晚對(duì)于可見(jiàn)光成像效果有較大的干擾。圖像效果不佳可能導(dǎo)致一些警報(bào)時(shí)間被忽略，而采用紅外熱成像攝像機(jī)可輕松解決該問(wèn)題。
·工業(yè)排放監(jiān)測(cè)
紅外熱成像技術(shù)幾乎可用于所有工業(yè)制造過(guò)程控制，尤其是在煙霧環(huán)節(jié)下生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控、溫控，借助該技術(shù)可有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)流程。
·森林防火
每年火災(zāi)造成的直接財(cái)產(chǎn)損失巨大，因此對(duì)一些重要場(chǎng)所，如森林、園林等進(jìn)行防火監(jiān)控是非常迫切的需求。根據(jù)不同場(chǎng)景的總體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，在這些易于產(chǎn)生火災(zāi)的關(guān)鍵位置設(shè)置熱成像監(jiān)控點(diǎn)，全天候、全方位監(jiān)控記錄主要場(chǎng)所的實(shí)時(shí)情況，便于火情的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效控制。
由于該技術(shù)不隨周?chē)庹諚l件的變化而變化，所以可以在白天黑夜，甚至大霧，下雨等惡劣環(huán)境下提供視頻圖像，它應(yīng)用市場(chǎng)廣闊，各行各業(yè)都能將其轉(zhuǎn)軍為民，達(dá)到降本增效、預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)等功能。
本次疫情更是將紅外測(cè)溫的創(chuàng)新型應(yīng)用發(fā)揮的淋漓盡致，紅外熱成像，固定式測(cè)溫范圍廣，尤其是對(duì)臉部的溫度成像、安檢門(mén)集成紅外測(cè)溫模塊，達(dá)到了測(cè)溫安檢的雙重目的、無(wú)人機(jī)增加了紅外線測(cè)溫設(shè)備、熱成像測(cè)溫技術(shù)與智能頭盔相結(jié)合等等，也逐漸顯現(xiàn)出紅外熱成像測(cè)溫儀朝著智能化快速發(fā)展，不再是一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品存在，而是與5G、物聯(lián)網(wǎng)、AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)相結(jié)合，相信在疫情、新基建政策多重外力加持下，紅外熱成像的使用在未來(lái)將會(huì)更加普遍，種類(lèi)更多樣化，而不會(huì)是一陣兒風(fēng)。
