红外热成像技术的应用发展情况分析

上帝说要有光，于是便有了光;人类说要把物体的温度图像化，于是就有了红外热成像技术。而上图就与温度图像化有一定的共通之处，基于温度的高低用不同的颜色代替。

所谓红外热成像技术或许可以这么理解，它需要具备两种因素，即红外线及热度差异，基于这两者最终才能形成图像。据了解，所有高于绝对零度(-273℃)的物体都会发出红外辐射，并且因为物体各部分温度的不同，从而向外辐射出不同能量的红外线，再利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布。如果我们把这个过程看成是流水线作业，其整个过程大致如下：

一个红外热成像仪内部包含了多个组件，如红外探测器、光学成像物镜、光机扫描系统等，每个组件分工不同，它们都是这条流水线上不可或缺的角色。

红外热成像技术应用现状

过去，红外热成像技术由于成本昂贵的原因，其应用领域有了很大的局限性，主要应用于军事领域。虽说上世纪六十年代开始，红外热成像技术开始在工业及民用领域有所应用。

目前，红外热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7:3.一直以来，除了业界相关人士以外，该技术对于大部分民众来说仍是一种极其陌生的技术。

近期，随着新型肺炎在国内报告乃至全球蔓延后，才逐渐进入大众视野，为大众所熟知。

对于一项技术，它再酷再炫，我们最关心的莫过于该技术的实际应用情况。就我国而言，虽说红外热成像技术在我国得到了快速地发展，但是由于底子薄，无论是军事领域还是民用领域都处在大力追赶其他国家水平的阶段。

那么接下来我们便详细介绍红外热成像技术的应用发展情况：

军用领域

红外热成像仪最早运用在军事领域，拥有极高的应用价值。由于红外热成像技术具有隐蔽性好、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等特点，在军事领域主要用于昼夜观察和热目标探测等方面，同时在武器装备中同样得到广泛的应用。

根据Maxtech International预测，2023年全球军用红外市场规模将达到107.95亿美元。另一组数据表明，全球军用红外热成像仪系统市场中，北美占50%，欧洲占18%，亚洲地区目前市场份额占12%。

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。

民用领域

随着红外成像技术的发展与成熟，红外成像产品的成本及价格不断下降，各种适用于民用的低成本红外成像设备出现，其在国民经济各个领域应用更加广泛，发挥着越来越重要的作用。根据Maxtech International预计，2023年全球民用红外市场规模将达到74.65亿美元。

即便民用领域增长速度已经远大于军事领域，但是红外热成像技术在民用领域内的多个行业应用都算不上很广泛，未来发展前景十分乐观，值得红外热像仪行业高度重视。

以下我们从各个细分的行业或实际应用场景来观察该技术在民用领域的应用情况：

建筑行业：

目前我国的建筑企业数量虽然很多，但红外热像仪普及率极地，未来如果将每家建筑企业都配备一台红外热像仪的话，不仅促进红外热像仪市场需求大增，还会大大提高建筑企业的工作效率，降低成本。

医学行业：

热像仪则可准确地显示和记录人体的温度分布，有助于进行病理分析。现如今，医用热像仪已成为诊断浅表肿瘤、血管疾病和皮肤病症等的有效工具。

电力行业：

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。

石化行业：

实用热像仪能检测产品传送和管道、耐火及绝热材料、各种反应炉的腐蚀、破裂、减薄、堵塞以及泄漏等有关信息，可快速而准确地得到设备和材料表面二维温度分布，以此减少石油化工生产中的潜在危险。

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，而采用红外热成像摄像机可轻松解决该问题。

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。

港口河道：

内河航道应用中，很多时候需要对船舶流量进行统计，但是利用传统手段无法达到高准确率的统计，只能测50%-70%。热成像为实现这类应用提供了可能，能够借助热成像对温度的感知，确定船只的位置、速度、数量等信息，甚至可以实现入侵检测。

边防应用：

边界防卫是一件非常困难的事情，如果采用人员巡逻，利用望远镜进行观察，往往由于可见光波长短，因而观查效果甚差，造成漏查、误查和失查的现象。红外热成像仪可以探测到波长较短的红外线，因而可以远距离进行观察，即使在恶劣的天气条件下仍然达到很高的效率。

工业监控：

红外热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。

辅助驾驶：

红外热像仪安装于车、船、飞行器等交通工具上，通过红外显示红外热像图，为驾驶员提供前方路况的辅助观测信息。车载热像仪将是未来不可忽视的民用市场。

个人消费：

消费类热像仪普遍应用于户外探险、野外科考等活动，目前已有部分厂商开发出手机外插件式成像仪，可用于日常测温、个人娱乐等。

结  语

红外线，这束存在于红色光谱外、肉眼看不见的光线早已默默照进了现实，从军事领域到民用领域。新型肺炎的爆发进一步让红外热成像技术进入了普罗大众的视野中。然而，防疫战只是红外热成像技术的第一波实战，接下去在“AIoT新基建“浪潮下才真正进入下半场。

在近日各省份纷纷推出的，总投资约为48万亿元的庞大投资计划中，今年的基建投资重点将更加注重补短板，特别是在疫情过后，以5G、人工智能、AIoT、工业互联网、物联网等为代表的“新基建”将会得到加速发展，远程医疗、移动医疗终端、智能制造、冷链物流、智慧轨道交通、车联网等领域的潜力将会在“新基建”的保障下得到更加充分的释放，而红外热成像技术也将能够在这个巨大的市场中分得一杯羹。
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