是什么阻挡了国内热成像技术的爆发之路

    从全球范围看，热成像技术已经被广泛的应用于医疗、电力、消防、建筑、军事等各大领域，但是就国内而言，热成像虽然已被大众所熟知但与国外相比，其使用范围远不及国外，真正能用到这一技术的人并不太多，为什么会出现这样的情况?本文将从技术发展方面进行分析。

    什么是热成像技术

    在自然界中，所有高于绝对零度(-273.15℃)的物体都在不停的往外辐射和该物体本身性质、温度相关的电磁波，这一现象称之为热辐射。不同的温度，物体所发出的热辐射波长不同。

    热成像技术是指利用感红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲热成像就是将物体发出的不可见红外热辐射能量转变为可见的视频图像。

    热成像技术的发展历程

    1800年英国物理学家赫胥尔利用涂黑的水银温度计发现红外辐射，此后很长一段时间人们都将水银温度计作为红外探测器，直到1833年梅罗里利用锑化铋作为热电堆材料，才大幅提高了热电堆红外探测器的探测灵敏度。接下来的100多年中，红外探测技术不断提升，我们大致可以将这段发展史分为三个阶段。

    第一阶段：光子单元探测为主。这一阶段大致起源于20世纪50年代，当时只能研制出一些基于单元器件的热像仪，其特点是场频较低，只能小范围使用。直到20世纪70年代中长波碲镉汞(MCT)材料与光导型多元线列器件工艺成熟之后，热像仪才开始大量生产并装备军队。这一时期热像仪的种类繁多，可大致分为通用组件化的热像仪和按特殊要求设计的热像仪两类。

    第二阶段：致冷型红外焦平面阵列为主。不用光机扫描而用红外焦平面阵列(IRFPA)器件成像的热像仪，由于去掉了光机扫描，这种用大规模焦平面成像的传感器被称为凝视传感器。它的特点是体积小、重量轻、可靠性高。在俯仰方向可有数百元以上的探测器阵列，可得到更大张角的视场，还可采用特殊的扫描机构，用比通用热像仪慢得多的扫描速度完成360度全方位扫描以保持高灵敏度。

    第三阶段：非致冷红外成像技术为主。第三代红外热像技术采用的红外焦平面探测器单元数已达到320X240元或更高(即100000—1000000)，其性能提高了近3个数量级。目前，3～5μm焦平面探测器的单元灵敏度又比8～14μm探测器高2-3倍左右。因而，基于320×240元的中波与长波热像仪的总体性能指标相差不大，所以3～5μm焦平面探测器在第三代焦平面热成像技术中格外的重要。

    热成像应用现状

    红外热成像在国内也已经发展了几十年，在应用方面，典型的行业主要集中在森林防火、电力监控、边防监控、海岛监控、动物保护、人体测温等等，这些行业专业性很强，项目预算较高，应用环境相对恶劣，施工难度大，维护成本高昂，所以热成像较难以呈现爆发式发展，这一细分市场竞争也比较激烈。

    随着近年国产热成像探测器的逐渐成熟，已有不少的大小厂商具备了生产热像机芯、模组，以及配套的热成像镜头的能力，效果和技术指标上面已经可以与FLIR等国际先进企业一争高下。国产探测器的逐步量产，打破了核心部件长期被国外厂家垄断的局面，使得热成像模组价格逐渐亲民，为热成像产品的快速增长打下基础。

    目前国内的热成像摄像机主要分为监控型以及测温预警型两大类。监控型热成像摄像机主要提供实时视频图像，通过伪彩图像来观察监控物体的温度分布，技术含量和价格都比较低，对于大部分的并不需要精确测温的市场应用较为普遍。测温预警型产品除了提供实时的视频图像外，还可以提供画面中各像素点的温度信息，并能提供多区域测温，鼠标点击测温等多种测温模式，还可以设置温度报警阈值，测温型热成像摄像机需要厂商开发测温算法，研发投入大，成本较高，主要应用于电力在线测温，人体测温等需要精确知道物体温度的场景。

    虽然热成像摄像机目前有各种外观形态，如枪机形态、球机形态、手持设备、云台形态等，但因国内摄像机主要用于电力在线测温、森林防火、水利、海岛监控等场景，最适合的热成像产品形态还是云台型产品，国内厂商创造了特有的双波段热成像云台结构，利用热成像摄像机来探测温度，用可见光摄像机来观察全景以及细节。但目前绝大部分厂家所提供的双波段热成像云台摄像机都是简单的硬件拼凑和堆叠，内部各个功能模块，如热成像机芯、可见光机芯、云台、交换机等都出自不同厂家，其本身集成度较差，二次开发程度不够，热成像视频和可见光视频无法形成良好的双通道联动，大大影响了客户体验。

    总的来说，因为热成像产品现阶段价格还较高，产品实际功能还不够完善等原因，热成像摄像机目前还只是应用在一些特殊行业，暂时还没有形成爆发性的的增长模式。

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