應(yīng)用

技術(shù)

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紅外熱成像技術(shù)能否乘上“AIoT新基建”的東風(fēng)?

2020-03-16 09:06 物聯(lián)傳媒

導(dǎo)讀:上帝說(shuō)要有光,于是便有了光;人類說(shuō)要把物體的溫度圖像化,于是就有了紅外熱成像技術(shù)。而上圖就與溫度圖像化有一定的共通之處,基于溫度的高低用不同的顏色代替。

上帝說(shuō)要有光,于是便有了光;人類說(shuō)要把物體的溫度圖像化,于是就有了紅外熱成像技術(shù)。而上圖就與溫度圖像化有一定的共通之處,基于溫度的高低用不同的顏色代替。

所謂紅外熱成像技術(shù)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(duì)零度(-273℃)的物體都會(huì)發(fā)出紅外輻射,并且因?yàn)槲矬w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(zhuǎn)換成人眼可見(jiàn)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(gè)過(guò)程看成是流水線作業(yè),其整個(gè)過(guò)程大致如下:

一個(gè)紅外熱成像儀內(nèi)部包含了多個(gè)組件,如紅外探測(cè)器、光學(xué)成像物鏡、光機(jī)掃描系統(tǒng)等,每個(gè)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(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

過(guò)去,紅外熱成像技術(shù)由于成本昂貴的原因,其應(yīng)用領(lǐng)域有了很大的局限性,主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。雖說(shuō)上世紀(jì)六十年代開始,紅外熱成像技術(shù)開始在工業(yè)及民用領(lǐng)域有所應(yīng)用。

目前,紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)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(lái),除了業(yè)界相關(guān)人士以外,該技術(shù)對(duì)于大部分民眾來(lái)說(shuō)仍是一種極其陌生的技術(shù)。

近期,隨著新型肺炎在國(guó)內(nèi)報(bào)告乃至全球蔓延后,才逐漸進(jìn)入大眾視野,為大眾所熟知。

對(duì)于一項(xiàng)技術(shù),它再酷再炫,我們最關(guān)心的莫過(guò)于該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況。就我國(guó)而言,雖說(shuō)紅外熱成像技術(shù)在我國(guó)得到了快速地發(fā)展,但是由于底子薄,無(wú)論是軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都處在大力追趕其他國(guó)家水平的階段。

那么接下來(lái)我們便詳細(xì)介紹紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展情況:

軍用領(lǐng)域

紅外熱成像儀最早運(yùn)用在軍事領(lǐng)域,擁有極高的應(yīng)用價(jià)值。由于紅外熱成像技術(shù)具有隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、目標(biāo)識(shí)別能力強(qiáng)、全天候工作等特點(diǎn),在軍事領(lǐng)域主要用于晝夜觀察和熱目標(biāo)探測(cè)等方面,同時(shí)在武器裝備中同樣得到廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)Maxtech International預(yù)測(cè),2023年全球軍用紅外市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)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(chǎng)中,北美占50%,歐洲占18%,亞洲地區(qū)目前市場(chǎng)份額占12%。

近年來(lái),紅外熱像儀在我國(guó)軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要包括單兵、坦克裝甲車輛、艦船、軍機(jī)和紅外制導(dǎo)武器在內(nèi)的紅外裝備市場(chǎng)。可以說(shuō),國(guó)內(nèi)軍用紅外熱像儀市場(chǎng)正快速發(fā)展,屬于朝陽(yáng)行業(yè),市場(chǎng)容量巨大,未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。

民用領(lǐng)域

隨著紅外成像技術(shù)的發(fā)展與成熟,紅外成像產(chǎn)品的成本及價(jià)格不斷下降,各種適用于民用的低成本紅外成像設(shè)備出現(xiàn),其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。根據(jù)Maxtech International預(yù)計(jì),2023年全球民用紅外市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到74.65億美元。

即便民用領(lǐng)域增長(zhǎng)速度已經(jīng)遠(yuǎn)大于軍事領(lǐng)域,但是紅外熱成像技術(shù)在民用領(lǐng)域內(nèi)的多個(gè)行業(yè)應(yīng)用都算不上很廣泛,未來(lái)發(fā)展前景十分樂(lè)觀,值得紅外熱像儀行業(yè)高度重視。

以下我們從各個(gè)細(xì)分的行業(yè)或?qū)嶋H應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)觀察該技術(shù)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用情況:

建筑行業(yè):

目前我國(guó)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(lái)如果將每家建筑企業(yè)都配備一臺(tái)紅外熱像儀的話,不僅促進(jìn)紅外熱像儀市場(chǎng)需求大增,還會(huì)大大提高建筑企業(yè)的工作效率,降低成本。

醫(yī)學(xué)行業(yè):

熱像儀則可準(zhǔn)確地顯示和記錄人體的溫度分布,有助于進(jìn)行病理分析?,F(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(guó)民用紅外熱像儀應(yīng)用最多的行業(yè),作為最成熟、最有效的電力在線檢測(cè)手段,紅外熱像儀可以大大提高供電設(shè)備運(yùn)行可靠性。

石化行業(yè):

實(shí)用熱像儀能檢測(cè)產(chǎn)品傳送和管道、耐火及絕熱材料、各種反應(yīng)爐的腐蝕、破裂、減薄、堵塞以及泄漏等有關(guān)信息,可快速而準(zhǔn)確地得到設(shè)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(xiǎn)。

機(jī)場(chǎng)安檢:

機(jī)場(chǎng)是比較典型的場(chǎng)所,在白天用可見(jiàn)光相機(jī)很容易監(jiān)視和跟蹤目標(biāo),但在夜間,可見(jiàn)光相機(jī)存在一定的局限性。機(jī)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜,夜晚對(duì)于可見(jiàn)光成像效果有較大的干擾。圖像效果不佳可能導(dǎo)致一些警報(bào)時(shí)間被忽略,而采用紅外熱成像攝像機(jī)可輕松解決該問(wèn)題。

森林防火:

每年火災(zāi)造成的直接財(cái)產(chǎn)損失巨大,因此對(duì)一些重要場(chǎng)所,如森林、園林等進(jìn)行防火監(jiān)控是非常迫切的需求。根據(jù)不同場(chǎng)景的總體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),在這些易于產(chǎn)生火災(zāi)的關(guān)鍵位置設(shè)置熱成像監(jiān)控點(diǎn),全天候、全方位監(jiān)控記錄主要場(chǎng)所的實(shí)時(shí)情況,便于火情的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效控制。

港口河道:

內(nèi)河航道應(yīng)用中,很多時(shí)候需要對(duì)船舶流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),但是利用傳統(tǒng)手段無(wú)法達(dá)到高準(zhǔn)確率的統(tǒng)計(jì),只能測(cè)50%-70%。熱成像為實(shí)現(xiàn)這類應(yīng)用提供了可能,能夠借助熱成像對(duì)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(shí)現(xiàn)入侵檢測(cè)。

邊防應(yīng)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(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察,往往由于可見(jiàn)光波長(zhǎng)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(cè)到波長(zhǎng)較短的紅外線,因而可以遠(yuǎn)距離進(jìn)行觀察,即使在惡劣的天氣條件下仍然達(dá)到很高的效率。

工業(yè)監(jiān)控:

紅外熱成像技術(shù)幾乎可用于所有工業(yè)制造過(guò)程控制,尤其是在煙霧環(huán)節(jié)下生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)控、溫控,借助該技術(shù)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(guò)紅外顯示紅外熱像圖,為駕駛員提供前方路況的輔助觀測(cè)信息。車載熱像儀將是未來(lái)不可忽視的民用市場(chǎng)。

個(gè)人消費(fèi):

消費(fèi)類熱像儀普遍應(yīng)用于戶外探險(xiǎn)、野外科考等活動(dòng),目前已有部分廠商開發(fā)出手機(jī)外插件式成像儀,可用于日常測(cè)溫、個(gè)人娛樂(lè)等。

結(jié)  語(yǔ)

紅外線,這束存在于紅色光譜外、肉眼看不見(jiàn)的光線早已默默照進(jìn)了現(xiàn)實(shí),從軍事領(lǐng)域到民用領(lǐng)域。新型肺炎的爆發(fā)進(jìn)一步讓紅外熱成像技術(shù)進(jìn)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(shù)的第一波實(shí)戰(zhàn),接下去在“AIoT新基建“浪潮下才真正進(jìn)入下半場(chǎng)。

在近日各省份紛紛推出的,總投資約為48萬(wàn)億元的龐大投資計(jì)劃中,今年的基建投資重點(diǎn)將更加注重補(bǔ)短板,特別是在疫情過(guò)后,以5G、人工智能、AIoT、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的“新基建”將會(huì)得到加速發(fā)展,遠(yuǎn)程醫(yī)療、移動(dòng)醫(yī)療終端、智能制造、冷鏈物流、智慧軌道交通、車聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的潛力將會(huì)在“新基建”的保障下得到更加充分的釋放,而紅外熱成像技術(shù)也將能夠在這個(gè)巨大的市場(chǎng)中分得一杯羹。

看到這里,或許你也會(huì)有疑問(wèn):爆紅的紅外熱成像產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)狀如何、技術(shù)門檻在哪?紅外熱成像技術(shù)又將如何搭上AIoT新基建這趟便車以便更加快速地發(fā)展?怎么能夠趁此機(jī)會(huì)“上車”?這些問(wèn)題本文回答不了,但是您可以掃描以下二維碼或者點(diǎn)擊閱讀原文查看第一期物聯(lián)傳媒線上沙龍,本期沙龍主題為疫情刺激下打了第一波雞血,紅外熱成像技術(shù)能夠在AIoT新基建浪潮下持續(xù)亢奮?》,邀請(qǐng)了武漢高德紅外民品市場(chǎng)總監(jiān)金朝昊進(jìn)行分享,期待您有所得。

參考資料:

1、紅外熱成像民用市場(chǎng)的應(yīng)用

2、2019年全球紅外熱像儀行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)