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。可以說，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)或實際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。現(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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