紅外熱成像技術的應用發(fā)展情況分析

發(fā)布時間：

2021-09-15

所謂紅外熱成像技術或許可以這么理解，它需要具備兩種因素，即紅外線及熱度差異，基于這兩者最終才能形成圖像。據(jù)了解，所有高于絕對零度(-273℃)的物體都會發(fā)出紅外輻射，并且因為物體各部分溫度的不同，從而向外輻射出不同能量的紅外線，再利用某種特殊的電子裝置將物體表面的溫度分布轉(zhuǎn)換成人眼可見的圖像，并以不同顏色顯示物體表面溫度分布。如果我們把這個過程看成是流水線作業(yè)，其整個過程大致如下

　　所謂紅外熱成像技術或許可以這么理解，它需要具備兩種因素，即紅外線及熱度差異，基于這兩者最終才能形成圖像。據(jù)了解，所有高于絕對零度(-273℃)的物體都會發(fā)出紅外輻射，并且因為物體各部分溫度的不同，從而向外輻射出不同能量的紅外線，再利用某種特殊的電子裝置將物體表面的溫度分布轉(zhuǎn)換成人眼可見的圖像，并以不同顏色顯示物體表面溫度分布。如果我們把這個過程看成是流水線作業(yè)，其整個過程大致如下：

　　紅外熱成像技術的應用發(fā)展情況分析

　　一個紅外熱成像儀內(nèi)部包含了多個組件，如紅外探測器、光學成像物鏡、光機掃描系統(tǒng)等，每個組件分工不同，它們都是這條流水線上不可或缺的角色。

　　紅外熱成像技術應用現(xiàn)狀

　　過去，紅外熱成像技術由于成本昂貴的原因，其應用領域有了很大的局限性，主要應用于軍事領域。雖說上世紀六十年代開始，紅外熱成像技術開始在工業(yè)及民用領域有所應用。

　　目前，紅外熱成像技術已經(jīng)得到廣泛的應用，主要分為軍用與民用兩大類，軍/民比例大致7:3.一直以來，除了業(yè)界相關人士以外，該技術對于大部分民眾來說仍是一種極其陌生的技術。

　　近期，隨著新型肺炎在國內(nèi)報告乃至全球蔓延后，才逐漸進入大眾視野，為大眾所熟知。

　　對于一項技術，它再酷再炫，我們最關心的莫過于該技術的實際應用情況。就我國而言，雖說紅外熱成像技術在我國得到了快速地發(fā)展，但是由于底子薄，無論是軍事領域還是民用領域都處在大力追趕其他國家水平的階段。

　　那么接下來我們便詳細介紹紅外熱成像技術的應用發(fā)展情況：

　　軍用領域

　　紅外熱成像儀最早運用在軍事領域，擁有極高的應用價值。由于紅外熱成像技術具有隱蔽性好、抗干擾性強、目標識別能力強、全天候工作等特點，在軍事領域主要用于晝夜觀察和熱目標探測等方面，同時在武器裝備中同樣得到廣泛的應用。

　　根據(jù)Maxtech International預測，2023年全球軍用紅外市場規(guī)模將達到107.95億美元。另一組數(shù)據(jù)表明，全球軍用紅外熱成像儀系統(tǒng)市場中，北美占50%，歐洲占18%，亞洲地區(qū)目前市場份額占12%。

　　近年來，紅外熱像儀在我國軍事領域的應用主要包括單兵、坦克裝甲車輛、艦船、軍機和紅外制導武器在內(nèi)的紅外裝備市場?？梢哉f，國內(nèi)軍用紅外熱像儀市場正快速發(fā)展，屬于朝陽行業(yè)，市場容量巨大，未來市場空間巨大。

　　民用領域

　　隨著紅外成像技術的發(fā)展與成熟，紅外成像產(chǎn)品的成本及價格不斷下降，各種適用于民用的低成本紅外成像設備出現(xiàn)，其在國民經(jīng)濟各個領域應用更加廣泛，發(fā)揮著越來越重要的作用。根據(jù)Maxtech International預計，2023年全球民用紅外市場規(guī)模將達到74.65億美元。

　　即便民用領域增長速度已經(jīng)遠大于軍事領域，但是紅外熱成像技術在民用領域內(nèi)的多個行業(yè)應用都算不上很廣泛，未來發(fā)展前景十分樂觀，值得紅外熱像儀行業(yè)高度重視。

　　以下我們從各個細分的行業(yè)或?qū)嶋H應用場景來觀察該技術在民用領域的應用情況：

　　建筑行業(yè)：

　　紅外熱成像技術的應用發(fā)展情況分析

　　目前我國的建筑企業(yè)數(shù)量雖然很多，但紅外熱像儀普及率極地，未來如果將每家建筑企業(yè)都配備一臺紅外熱像儀的話，不僅促進紅外熱像儀市場需求大增，還會大大提高建筑企業(yè)的工作效率，降低成本。

　　醫(yī)學行業(yè)：

　　紅外熱成像技術的應用發(fā)展情況分析

　　熱像儀則可準確地顯示和記錄人體的溫度分布，有助于進行病理分析?，F(xiàn)如今，醫(yī)用熱像儀已成為診斷淺表腫瘤、血管疾病和皮膚病癥等的有效工具。

　　電力行業(yè)：

　　目前電力行業(yè)是我國民用紅外熱像儀應用最多的行業(yè)，作為最成熟、最有效的電力在線檢測手段，紅外熱像儀可以大大提高供電設備運行可靠性。

　　石化行業(yè)：

　　實用熱像儀能檢測產(chǎn)品傳送和管道、耐火及絕熱材料、各種反應爐的腐蝕、破裂、減薄、堵塞以及泄漏等有關信息，可快速而準確地得到設備和材料表面二維溫度分布，以此減少石油化工生產(chǎn)中的潛在危險。

　　機場安檢：

　　機場是比較典型的場所，在白天用可見光相機很容易監(jiān)視和跟蹤目標，但在夜間，可見光相機存在一定的局限性。機場環(huán)境復雜，夜晚對于可見光成像效果有較大的干擾。圖像效果不佳可能導致一些警報時間被忽略，而采用紅外熱成像攝像機可輕松解決該問題。

　　森林防火：

　　每年火災造成的直接財產(chǎn)損失巨大，因此對一些重要場所，如森林、園林等進行防火監(jiān)控是非常迫切的需求。根據(jù)不同場景的總體結(jié)構及特點，在這些易于產(chǎn)生火災的關鍵位置設置熱成像監(jiān)控點，全天候、全方位監(jiān)控記錄主要場所的實時情況，便于火情的及時發(fā)現(xiàn)和有效控制。

　　港口河道：

　　內(nèi)河航道應用中，很多時候需要對船舶流量進行統(tǒng)計，但是利用傳統(tǒng)手段無法達到高準確率的統(tǒng)計，只能測50%-70%。熱成像為實現(xiàn)這類應用提供了可能，能夠借助熱成像對溫度的感知，確定船只的位置、速度、數(shù)量等信息，甚至可以實現(xiàn)入侵檢測。

　　邊防應用：

　　邊界防衛(wèi)是一件非常困難的事情，如果采用人員巡邏，利用望遠鏡進行觀察，往往由于可見光波長短，因而觀查效果甚差，造成漏查、誤查和失查的現(xiàn)象。紅外熱成像儀可以探測到波長較短的紅外線，因而可以遠距離進行觀察，即使在惡劣的天氣條件下仍然達到很高的效率。

　　工業(yè)監(jiān)控：

　　紅外熱成像技術幾乎可用于所有工業(yè)制造過程控制，尤其是在煙霧環(huán)節(jié)下生產(chǎn)過程的監(jiān)控、溫控，借助該技術可有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)流程。

　　輔助駕駛：

　　紅外熱像儀安裝于車、船、飛行器等交通工具上，通過紅外顯示紅外熱像圖，為駕駛員提供前方路況的輔助觀測信息。車載熱像儀將是未來不可忽視的民用市場。

　　個人消費：

　　消費類熱像儀普遍應用于戶外探險、野外科考等活動，目前已有部分廠商開發(fā)出手機外插件式成像儀，可用于日常測溫、個人娛樂等。

　　結(jié)語

　　紅外線，這束存在于紅色光譜外、肉眼看不見的光線早已默默照進了現(xiàn)實，從軍事領域到民用領域。新型肺炎的爆發(fā)進一步讓紅外熱成像技術進入了普羅大眾的視野中。然而，防疫戰(zhàn)只是紅外熱成像技術的第一波實戰(zhàn)，接下去在“AIoT新基建“浪潮下才真正進入下半場。

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