紅外線熱成像在三年的疫情期間發揮了重大作用，未來，紅外線熱成像依舊可以在其他領域大放光彩。何謂紅外線？

1800年，英國天文學家威廉．赫歇爾（William Herschel）發現了紅外線輻射。透過一系列的實驗，赫歇爾在日光直射的面南窗戶上設置了三棱鏡，將陽光分出不同波長，產生了組成可見光的不同色光。接著，他將溫度計置于每種色光下，看這些色光是否會改變顯示的溫度。然而，他發現當溫度計置于可見光譜的紅色端之外時，溫度會持續增加，他所發現的就是紅外線輻射。

紅外線與熱成像

紅外線是與人類肉眼所能看到的一般可見光線一樣的一種“光”。也稱為IR（InfraRed）。只是由于波長比可見光線長（頻率低），無法憑肉眼觀察。波長范圍約為0.7μm到1000μm。

自然界中，凡是溫度高于絕對零度（-273℃）的物體均向外輻射紅外能量，溫度越高，紅外輻射越強。通過非接觸探測，測定目標本身和背景之間的紅外能量差，并將其轉換為電信號，經過處理即可形成熱輻射圖象。同一目標的熱輻射圖象和可見光圖像不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標表面溫度分布的圖像。采用這一技術手段，便能實現對目標進行遠距離熱狀態圖像成像和測溫，并可進行圖像識別、行為分析等智能應用。

基于原理，熱成像有兩大優點：一是環境適應能力強，在完全無光、有霾、有霧、下雨、下雪等惡劣環境的條件下可以有效成像；二是溫度感知靈敏，熱成像可快速發現物體表面溫度異常。

智慧安防市場需求不斷

傳統安防監控主要采用可見光監控和紅外補光監控，采用人工監控與錄像回放查看方式實現日常監控和安防維護，同時紅外補光、激光補光，特別是超低照度sensor的出現，在一定程度上使得安防前端產品線變得非常豐富，極大的滿足了不同客戶群體的需求。

數據來源：安信證券

但是在實際應用中，某些特殊場景，比如在大風、大霧等惡劣天氣條件、遠距離火災隱患的自動識別、邊防與周界入侵自動報警、電力等重點行業設備的看護等場合，傳統安防監控方式就有點力不所及了。而紅外熱成像監控系統，采用紅外和可見光復合成像、視頻圖像處理及自動識別行為分析報警等相關軟件與之結合的監控方式，可在漆黑夜間或者惡劣天氣條件下完全勝任。

二戰中后期，紅外熱成像技術首先有德國人研制出，并推出主動紅外夜視儀，為紅外技術的發展奠定了基礎。直至1978年，非制冷式熱成像技術首次研究成功。非致冷焦平面紅外熱成像系統由光學系統、光譜濾波、紅外探測器陣列、輸入電路、讀出電路、視頻圖像處理、視頻信號形成、時序脈沖同步控制電路、監視器等組成。

非制冷探測器技術不斷成熟

隨著非制冷型紅外焦平面陣列技術的飛速發展和與其配套技術日益成熟，制造成本和體積已比制冷型系統大大降低，其性能基本可以滿足部分軍事用途和幾乎所有的民用領域的需求。由于微加工技術的發展，絕大多數非制冷型紅外焦平面陣列技術都與硅超大規模集成技術兼容，這可以使紅外探測器具有數據處理能力，真正實現了網絡化、小型化和高可靠性。這使紅外探測和紅外視頻成像極具發展前途和市場潛力，也拓展了熱成像技術在警用和民用領域的應用。

非制冷紅外焦平面技術在過去的幾年內得到了飛速發展，由原來的小規模發展到中、大規模384X288、640X480、1024X768陣列，超大規模的2048x2048、4096x4096。更高陣列的非制冷焦平面器件已應用在軍用領域和天文攝影中，一億像素的非制冷焦平面陣列也在軍用領域出現。非制冷焦平面陣列的像元尺寸也由早期的75μm、50μm減小到25μm、20μm、17μm，現在14μm、12μm像元的非制冷焦平面陣列已有成品出現，10μm、8μm、6μm像元也在研發中。

助力智能監控，紅外熱成像未來可期

業發展前景紅外熱像儀具有很高的軍事應用價值和民用價值。近幾年來，國際紅外熱像儀行業正迎來一個快速發展期，而且從長期來看，民用監控領域的潛在市場需求很大。紅外熱像儀廣泛應用于消防、電力、建筑、安防等民用領域，我國紅外熱像儀在這些行業的應用還處于起步階段，發展空間還是比較大的。

在森林防火應用中，結合前端的熱成像網絡攝像機平臺端的自動識別算法可實現火情的智能視頻監控、自動識別和報警聯動，由于紅外熱成像攝像機是反映物體表面溫度而成像的設備，因此除了夜間可以作為現場監控使用外，還可以作為有效的防火報警設備。如在大面積的森林中，火災往往是由不明顯的隱火引發的，這是毀滅性火災的根源。用現有的普通監視系統，很難發現這種隱性火災苗頭。利用飛機巡邏或遠距離熱成像云臺攝像機，則可以快速有效地發現這些隱火，并且可以準確判定火災的地點和范圍，即可透過煙霧發現著火點，把火災消滅在萌芽階段，在第一時間發出警報，使得消防工作及時開展，最大限度的必須國家和人民的財產損失。

在電力等行業的工業設備運行監控中，熱成像攝像機可充分體現其紅外測溫的能力，能感知到電力設備例如變壓器的溫度變化，結合分析軟件可實現異常溫度變化的判別和報警聯動，可實現系統自我保護或主動警報輸出，及時挽救損失，避免造成較大的工業級事故。