2020开始,一场新冠肺炎席卷全球。从国内来看,全国上下都积极采取防控措施,在小区门口、商场入口、车站入口等人流密集区域。

对于传统的测温来说常常为人诟病:人体接触距离过近容易交叉感染、需要人工手动操作耗时长效率低、投入大量人力物力防疫成本偏高等,这让红外热成像仪这个行业兴起,不少人对红外热成像的认知有所提高,但并不透彻。但是红外热成像仪的市场发展前景还好吗?

要讨论这个问题,我们还得从红外热成像仪成像的原理、发展、应用逐一分析。

红外热像仪的原理

红外热成像仪成像技术是一种被动红外夜视技术,其原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度(-273℃)的物体在每时每刻都辐射出红外线,同时这种红外线辐射都载有物体的特征信息,这就为利用红外技术判别各种被测目标的温度高低和热分布场提供了客观的基础。

红外热成像仪的市场发展前景-天铂云科

物体表面温度如果超过绝对零度即会辐射出电磁波,随着温度变化,电磁波的辐射强度与波长分布特性也随之改变,波长介于0.75μm到1000μm间的电磁波称为“红外线”,而人类视觉可见的“可见光”介于0.4μm到0.75μm。

利用这一特性,通过光电红外探测器将物体发热部位辐射的功率信号转换成电信号后,成像装置就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布,最后经系统处理,形成热图像视频信号,传至显示屏幕上,就得到与物体表面热分布相对应的热像图,即红外热图像。

热成像系统通过探测目标物体的红外辐射,并经过光电转换、电信号处理等手段,经过放大和视频处理,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像,从而使人眼的视觉范围扩展到不可见的红外区。其核心器件和技术主要为:焦平面探测器、后续处理电路、图像处理软件等。

红外热成像仪起源于军事正走向民用化

红外热成像仪成像技术最早是应用在军事领域,例如夜间观测、导弹制导等。在电影《铁血战士》里,施瓦辛格跳进水里将自己的温度和周围保持一致,试图遮蔽自己的红外信号源,避免热成像仪的侦查。在诸多谍战大片中,红外热成像仪频频崭露头角,其在军事领域的应用已经非常广泛。

上世纪90年代到今天,也就是红外热成像仪成像技术真正实现民用的阶段,美国FSI公司首先研制出军用转民用的红外热成像设备,利用红外焦平面阵列探测器(集成大量敏感元)取代了复杂的光学元件和光机扫描结构,重量小于2kg,便携性大大提高。

红外热成像仪的市场发展前景-天铂云科

近几年来,中国的红外成像技术得到突飞猛进的发展,与西方的差距正在逐步缩小,有些设备的先进性也可同西方同步。如目前己能生产面积小于30μm2的1000×1000像素的探测器阵列,由于采用了基于锑化銦的新器件,目前己达到了分辨率小干0.01℃的温差,使对目标的识别达到更高的水平。

一场疫情让我们看到了国内红外技术应用逐渐成熟,相对于2003年的非典时期红外热像仪的核心元件还要靠进口,在此次疫情中,国内已经基本实现自给自足,应用红外测温技术,为筛查人流、疫情防控做出了巨大贡献。

红外热成像仪的市场广阔

目前,红外热成像仪成像技术已经得到广泛的应用,主要分为军用与民用两大类,军/民比例大致7:3。

近年来,红外热像仪在我国军事领域的应用主要包括单兵、坦克装甲车辆、舰船、军机和红外制导武器在内的红外装备市场。可以说,国内军用红外热像仪市场正快速发展,属于朝阳行业,市场容量巨大,未来市场空间巨大。

大部分工业制造过程或设备都有其独特的温度场分布,反映其运行状态。除了可以将温度场转换为直观的图像外,结合智能算法和大数据分析,红外热成像仪也可以为工业4.0时代提供新的解决方案,应用到电力、冶金、铁路、石化、电子、医疗、消防、新能源等多个行业

·电力检测

目前电力行业是我国民用红外热像仪应用最多的行业,作为最成熟、最有效的电力在线检测手段,红外热像仪可以大大提高供电设备运行可靠性。

·机场安检

机场是比较典型的场所,在白天用可见光相机很容易监视和跟踪目标,但在夜间,可见光相机存在一定的局限性。机场环境复杂,夜晚对于可见光成像效果有较大的干扰。图像效果不佳可能导致一些警报时间被忽略,而采用红外热成像仪摄像机可轻松解决该问题。

·工业排放监测

红外热成像仪成像技术几乎可用于所有工业制造过程控制,尤其是在烟雾环节下生产过程的监控、温控,借助该技术可有效保证产品的质量和生产流程。

·森林防火

每年火灾造成的直接财产损失巨大,因此对一些重要场所,如森林、园林等进行防火监控是非常迫切的需求。根据不同场景的总体结构及特点,在这些易于产生火灾的关键位置设置热成像监控点,全天候、全方位监控记录主要场所的实时情况,便于火情的及时发现和有效控制。

由于该技术不随周围光照条件的变化而变化,所以可以在白天黑夜,甚至大雾,下雨等恶劣环境下提供视频图像,它应用市场广阔,各行各业都能将其转军为民,达到降本增效、预防风险等功能。

本次疫情更是将红外测温的创新型应用发挥的淋漓尽致,红外热成像,固定式测温范围广,尤其是对脸部的温度成像、安检门集成红外测温模块,达到了测温安检的双重目的、无人机增加了红外线测温设备、热成像测温技术与智能头盔相结合等等,也逐渐显现出红外热成像测温仪朝着智能化快速发展,不再是一个独立的产品存在,而是与5G、物联网、AI、大数据等技术相结合,相信在疫情、新基建政策多重外力加持下,红外热成像仪的使用在未来将会更加普遍,种类更多样化,而不会是一阵儿风。