中国红外热成像技术突破美国封锁

2016-04-15

在电影《铁血战士》里，施瓦辛格跳进水里将自己的温度和周围保持一致，试图遮蔽自己的红外信号源，避免热成像仪的侦查。在诸多谍战大片中，红外热成像仪频频崭露头角，其在军事领域的应用已经非常广泛，而现在这项高科技正在从军事走向工业和民用市场。

凭借这一特点，美国军方夜视仪几乎所有都应用了红外热成像技术，其基本原理就是在漆黑一片场景中，红外热成像仪能够看到任何有温度的物体，另外在拍照时可以知道每一点的温度。

此外大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3~5微米和8~14微米的红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为红外线(比0.78微米长的电磁波)的“大气窗口”。

利用这两个窗口，在光线差的烟雾等恶劣气候环境下，红外热成像仪也能够清晰地观察到前方的情况。例如去年12月上海PM2.5爆表期间，利用可见光基本只能看到办公室外很近的建筑，而利用红外线看就像没有雾霾一样，基于这一特点，在森林防火监控系统、安防领域也常见红外热成像技术的身影。

大部分工业制造过程或设备都有其独特的温度场分布，反映其运行状态。除了可以将温度场转换为直观的图像外，结合智能算法和大数据分析，红外热成像仪也可以为工业4.0时代提供新的解决方案，应用到电力、铁路、石化、电子、医疗、消防、新能源等多个行业。

但红外热成像技术早期应用于美国军方，美国对中国禁用，国内最近几年才拥有这项技术，受限于技术发展和市场应用现状，价格居高不下，进而影响该技术进入民用市场。

中国直至近几年才开始有了相关产品自主开发的能力，但在成本和民用化道路上距离国外先进技术仍有较大差距。搭载无人机的热成像仪有的高达十几万元一台，如果价格持续不下降，红外热成像技术推广和应用都会受限，中国制造2025也将难以实现。

伴随技术进步和价格调整，早期军用夜视仪价格10万美元量级，现如今大规模应用的红外探测器几千块钱就可以，其在工业领域的应用也日渐广泛，尤其是搭载无人机技术，可以实现可见光相机无法实现的感知功能。

在建筑检测领域，红外热成像技术也可以用来检测建筑安全隐患。例如高层建筑墙体脱落问题普遍存在，由于墙体空鼓、缺陷、漏水地方的温度与正常的部位有所区别，通过热成像仪拍摄的图片，可以判断瓷砖是否牢固。同理桥梁开裂、公路裂纹、沥青摊铺等问题也都可以利用该技术进行监测。

医疗健康领域也是红外热成像技术新的应用市场，有趣的是此前有兽医利用红外热成像仪远距离观测动物的活动，由于炎症产生会使得身体局部升温，无论是大象的关节炎，还是浣熊的狂犬病，都可以通过红外热成像仪进行诊断。

不过市场的普及仍需时日，价格依旧是最大的困扰因素。高昂的价格，令普通百姓望而却步，市场依旧很难拓展，但一旦价格下来，红外热成像技术将面临爆炸性的增长机会。

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