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红外热成像技术应用与发展分析

  红外热像仪包含多个部件,如红外探测器、光学成像物镜、光机扫描系统等,每个部件都有不同的分工,都是每一条流水线上不可或缺的角色。



  一、红外热成像技术应用现状


  1.过去,红外热成像技术由于成本较高,其应用领域受到很大限制,主要应用于军事领域。虽然从20世纪60年代开始,红外热成像技术就开始应用于工业和民用领域。

  2.目前,红外热成像技术已得到广泛应用,主要分为军用和民用两大类,军民比约为7:3.长期以来,除了业内人士外,这项技术并没有被大多数人使用。这仍然是一项极其陌生的技术。

  3.近期,随着新型肺炎在国内不断报道并在全球蔓延,它逐渐进入公众视野,为公众所熟知。

  不管一项技术有多酷、有多花哨,我们最关心的是它的实际应用。就我国而言,虽然红外热成像技术在我国发展迅速,但由于基础薄弱,无论是军用还是民用领域都处于大力追赶其他国家水平的阶段。


  二、接下来我们详细介绍一下红外热成像技术的应用和发展:


  1.军事领域

  红外热像仪最早应用于军事领域,具有极高的应用价值。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、全天候作业等特点,因此主要应用于军事领域进行昼夜观测和热目标探测。它也广泛应用于武器装备中。

  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。另一组数据显示,北美占全球军用红外热成像系统市场的50%,欧洲占18%,亚洲目前占据12%的市场份额。

  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、舰船、军用飞机以及红外制导武器等红外装备市场。可以说,国内军用红外热像仪市场发展迅速,是一个市场容量巨大、未来市场空间巨大的朝阳产业。


  2.民用领域

  随着红外成像技术的发展和成熟,红外成像产品的成本和价格不断降低,各种适合民用的低成本红外成像设备不断涌现,应用于国民经济的各个领域。范围更加广泛,发挥着越来越重要的作用。据Maxtech International预测,2023年全球民用红外市场规模将达到74.65亿美元。

  尽管民用领域的增长速度已经远快于军用领域,但红外热成像技术在民用领域的很多行业中并没有得到广泛的应用。未来发展前景非常乐观,值得红外热像仪行业高度关注。 


  三、下面我们从各个细分行业或者实际应用场景来观察该技术在民用领域的应用:


  1.建造业:

  虽然目前我国建筑企业众多,但红外热像仪的普及率极低。未来,如果每个建筑企业都配备红外热像仪,不仅会大大增加红外热像仪的市场需求,也会大大增加红外热像仪的市场需求。提高建筑企业的工作效率,降低成本。


  2.医疗行业:

  红外热成像技术应用与发展分析

  热像仪可以准确显示和记录人体的温度分布,有助于病理分析。如今,医用热像仪已成为诊断浅表肿瘤、血管疾病和皮肤病的有效工具。


  3.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。红外热像仪作为最成熟有效的在线电力检测手段,可以大大提高供电设备的运行可靠性。


  4.石化行业:

  实用型热像仪可以检测产品传输及管道、耐火保温材料、各种反应釜的腐蚀、裂纹、减薄、堵塞、泄漏等相关信息,并能快速、准确地获取设备表面的二维温度分布和材料。这减少了石化生产中的潜在危险。


  5.机场安检:

  机场是比较典型的地方。白天用可见光摄像机很容易监视和跟踪目标,但在夜间,可见光摄像机有一定的局限性。机场环境复杂,夜间对可见光成像效果干扰较大。图像质量差可能会导致某些警报时间被忽略,而使用红外热像仪可以轻松解决这个问题。


  6.森林防火:

  每年火灾造成的直接财产损失是巨大的,因此对森林、园林等一些重要场所进行防火监控非常迫切。根据不同场景的总体结构和特点,在这些重点易发火灾地点设置热成像监控点,全天候、全方位监控和记录主要场所的实时情况,便于火灾扑救。及时发现并有效控制火灾。


  7.港口河:

  在内河航道应用中,经常需要对船舶交通进行统计。但传统手段无法实现高精度统计,只能测量50%-70%。热成像为实现此类应用提供了可能性。它可以利用热成像感知温度来确定船舶的位置、速度、数量等信息,甚至实现入侵检测。


  8.边防应用:

  边防是一件非常困难的事情。如果采用人员巡逻、使用望远镜观察,往往由于可见光波长短,观察效果很差,造成漏检或误检。以及缺失的检查。红外热像仪可以探测波长较短的红外线,因此即使在恶劣的天气条件下也能进行远距离观察并实现高效率。


  9.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,特别是烟雾下生产过程的监测和温度控制。该技术可以有效保证产品和生产过程的质量。


  10.辅助驾驶:

  红外热像仪安装在车辆、船舶、飞机等交通工具上。它们通过红外显示红外热图像,为驾驶员提供前方路况的辅助观察信息。车载热像仪将是未来不可忽视的民用市场。


  11.个人消费:

  消费级热像仪广泛应用于户外探险、野外科考等活动。目前,一些厂商已经开发出了手机的外挂式成像仪,可用于日常测温和个人娱乐等。


  延伸阅读:


  红外热成像7大优势——黑色、距离、识别、隐蔽、干扰、热量、测量


  1.穿透黑暗

  实现24小时不间断运行,即使在夜间漆黑的环境下也能实现清晰成像


  2.远距离检测

  工作范围比可见光更远。红外探测器可以探测几公里到几百公里的目标


  3.识别迷彩

  通过热辐射差异区分复杂环境中的目标,易于透过伪装看清


  4.隐蔽性好

  被动接收而非主动发射红外电磁波,不易被对方发现或干扰


  5.不怕干扰

  工作波长比可见光长,烟雾中也能检测到,在灰尘、眩光、逆光等恶劣环境下也能清晰地看到目标


  6.检测热量

  通过热源与背景红外辐射的差异,可以提前发现过热隐患或设备故障并及时预防。


  通过气体与背景红外辐射的差异,将肉眼看不见的气体转换成直观的图像,实现气体泄漏检测。


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