在電影《鐵血戰(zhàn)士》里，施瓦辛格跳進水里將自己的溫度和周圍保持一致，試圖遮蔽自己的紅外信號源，避免熱成像儀的偵查。在諸多諜戰(zhàn)大片中，紅外熱成像儀頻頻嶄露頭角，其在軍事領(lǐng)域的應用已經(jīng)非常廣泛，而現(xiàn)在這項高科技正在從軍事走向工業(yè)和民用市場。
在電影《鐵血戰(zhàn)士》里，施瓦辛格跳進水里將自己的溫度和周圍保持一致，試圖遮蔽自己的紅外信號源，避免熱成像儀的偵查。在諸多諜戰(zhàn)大片中，
紅外熱成像儀頻頻嶄露頭角，其在軍事領(lǐng)域的應用已經(jīng)非常廣泛，而現(xiàn)在這項高科技正在從軍事走向工業(yè)和民用市場。
走進上海巨哥科技有限公司，在紅外熱成像攝像頭的監(jiān)控下，人身體本身散發(fā)的熱輻射都被探測，門口顯示屏上精準地告知記者當下的體溫，并且身體每一部位不同溫度都顯示出不同的顏色。
“對于我們而言，任何溫度在絕對零度（-273℃）以上的物體都是紅外輻射的光源，因此利用探測器測定目標本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，即熱圖像。”上海巨哥電子科技有限公司CEO沈憧棐告訴《第一財經(jīng)日報》記者。
憑借這一特點，美國軍方夜視儀幾乎所有都應用了紅外熱成像技術(shù)，其基本原理就是在漆黑一片場景中，紅外熱成像儀能夠看到任何有溫度的物體，另外在拍照時可以知道每一點的溫度。
此外大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為紅外線（比0.78微米長的電磁波）的“大氣窗口”。
利用這兩個窗口，在光線差的煙霧等惡劣氣候環(huán)境下，紅外熱成像儀也能夠清晰地觀察到前方的情況。例如去年12月上海PM2.5爆表期間，利用可見光基本只能看到辦公室外很近的建筑，而利用紅外線看就像沒有霧霾一樣，基于這一特點，在森林防火監(jiān)控系統(tǒng)、安防領(lǐng)域也常見紅外熱成像技術(shù)的身影。
在沈憧棐看來，大部分工業(yè)制造過程或設備都有其獨特的溫度場分布，反映其運行狀態(tài)。除了可以將溫度場轉(zhuǎn)換為直觀的圖像外，結(jié)合智能算法和大數(shù)據(jù)分析，紅外熱成像儀也可以為工業(yè)4.0時代提供新的解決方案，應用到電力、鐵路、石化、電子、醫(yī)療、消防、新能源等多個行業(yè)。
但紅外熱成像技術(shù)早期應用于美國軍方，美國對中國禁用，國內(nèi)最近幾年才擁有這項技術(shù)，受限于技術(shù)發(fā)展和市場應用現(xiàn)狀，價格居高不下，進而影響該技術(shù)進入民用市場。
“我國直至近幾年才開始有了相關(guān)產(chǎn)品自主開發(fā)的能力，但在成本和民用化道路上距離國外先進技術(shù)仍有較大差距。搭載無人機的熱成像儀有的高達十幾萬元一臺，如果價格降不下來，紅外熱成像技術(shù)推廣和應用都會受限。”沈憧棐告訴記者。
沈憧棐畢業(yè)于清華大學物理系，獲得美國普林斯頓大學博士學位，曾就職于美國杰爾系統(tǒng)有限公司和睿初科技有限公司，主管半導體光電器件和芯片的研發(fā)和生產(chǎn)?；貒?，他曾在清華長三角研究院創(chuàng)建傳感技術(shù)與智能網(wǎng)絡研究室工作，負責紅外成像芯片的研究和熱像儀開發(fā)。
“之所以回國創(chuàng)業(yè)就是覺得這個行業(yè)非?？上?，實際用途很多，但價格卻始終降不下來。”沈憧棐說道。他拿出一片紅外探測器，上面由幾百個圓形的紅外探測芯片組成。“早期一個芯片就1000歐元，一片就不止一輛寶馬車的價格。”沈憧棐介紹道?？吹绞袌鰴C遇和痛點，2008年沈憧棐在上海創(chuàng)辦了巨哥電子科技有限公司。
紅外探測器芯片是熱像儀的核心，但價格高昂，動輒數(shù)百萬美元。為此巨哥電子投入大量科研精力，自主開發(fā)紅外探測器芯片和熱像儀系統(tǒng)，結(jié)合工業(yè)與民用市場應用場景特征，適當降低芯片配置和分辨率，縮減成本，為物聯(lián)網(wǎng)和消費類的海量應用提供了可能。
伴隨技術(shù)進步和價格調(diào)整，早期軍用夜視儀價格10萬美元量級，現(xiàn)如今大規(guī)模應用的紅外探測器幾千塊錢就可以，其在工業(yè)領(lǐng)域的應用也日漸廣泛，尤其是搭載無人機技術(shù)，可以實現(xiàn)可見光相機無法實現(xiàn)的感知功能。
目前巨哥電子科技推出了無人機載熱成像儀XM系列產(chǎn)品，體積小巧，重量僅有150g，擁有30萬像素高清分辨率，搭載無人機可以進行電力巡檢。“例如高壓線上有一個接口發(fā)生老化，其他設備很難檢測，通過無人機搭載熱成像儀，無人機飛上去做電力巡檢，就可以發(fā)現(xiàn)潛在故障。”沈憧棐舉例說道。
在建筑檢測領(lǐng)域，紅外熱成像技術(shù)也可以用來檢測建筑安全隱患。例如高層建筑墻體脫落問題普遍存在，由于墻體空鼓、缺陷、漏水地方的溫度與正常的部位有所區(qū)別，通過熱成像儀拍攝的圖片，可以判斷瓷磚是否牢固。同理橋梁開裂、公路裂紋、瀝青攤鋪等問題也都可以利用該技術(shù)進行監(jiān)測。
醫(yī)療健康領(lǐng)域也是紅外熱成像技術(shù)新的應用市場，有趣的是此前有獸醫(yī)利用紅外熱成像儀遠距離觀測動物的活動，由于炎癥產(chǎn)生會使得身體局部升溫，無論是大象的關(guān)節(jié)炎，還是浣熊的狂犬病，都可以通過紅外熱成像儀進行診斷。
據(jù)沈憧棐介紹，在南京青奧會、APEC會議等大型集會活動中，巨哥電子科技的產(chǎn)品被用于埃博拉病毒發(fā)熱人群的篩查。“有癌癥細胞作用的器官溫度會普遍高2℃，這是通過一般檢測很難察覺的溫度變化，但很多人走過，通過熱成像儀一眼就能看出誰的溫度比較高。”沈憧棐告訴記者。
此外，巨哥電子還是消費類熱像儀應用的積極開拓者，本屆上交會上將同時展出紅外熱成像夜視儀MAGNITYS3。據(jù)稱，該產(chǎn)品已成為戶外運動愛好者的必備用品。
未來，沈憧棐認為智能手機和智能家居或?qū)⒊蔀榧t外熱成像儀的爆發(fā)市場。此前FLIR和Bullitt聯(lián)合推出全球第一款紅外熱成像智能手機，該機最大的特點就是搭載了紅外攝像頭熱成像功能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)利用手機偵測外界物體溫度。而在智能家居領(lǐng)域，利用紅外熱成像儀可以監(jiān)測夜間室內(nèi)溫度分布和人員行走狀況，適時做出溫度調(diào)整。
不過市場的普及仍需時日，價格依舊是最大的困擾因素。“目前智能手機安裝紅外攝像頭價格將增加2000~3000元，普通老百姓還很難接受，市場很難拓展，但一旦價格下來，紅外熱成像技術(shù)將面臨爆炸性的增長機會。”沈憧棐表示。
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