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過(guo)去(qu)十(shi)年(nian)，熱(re)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)的(de)使(shi)用(yong)和(he)公(gong)眾(zhong)對(dui)其(qi)功(gong)能(neng)的(de)認(ren)識(shi)都(dou)得(de)到(dao)了(le)顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)。過(guo)去(qu)，紅(hong)外(wai)熱(re)成(cheng)像(xiang)隻(zhi)是(shi)一(yi)項(xiang)昂(ang)貴(gui)的(de)軍(jun)用(yong)技(ji)術(shu)，而(er)如(ru)今(jin)，越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)人(ren)認(ren)識(shi)這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)及(ji)其(qi)所(suo)具(ju)備(bei)的(de)優(you)勢(shi)。紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀(yi)能(neng)夠(gou)在(zai)漆(qi)黑(hei)的(de)夜(ye)晚(wan)、薄霧、輕煙以及各種天氣條件下生成清晰的圖像。
通過電視節目（例如“911營救”(Rescue 911)）與其它報道有關消防員、警(jing)察(cha)和(he)其(qi)他(ta)救(jiu)援(yuan)人(ren)員(yuan)活(huo)動(dong)的(de)紀(ji)實(shi)節(jie)目(mu)，越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)人(ren)了(le)解(jie)到(dao)紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀(yi)和(he)其(qi)具(ju)有(you)的(de)功(gong)能(neng)。相(xiang)信(xin)許(xu)多(duo)人(ren)都(dou)已(yi)經(jing)在(zai)電(dian)視(shi)上(shang)看(kan)到(dao)過(guo)熱(re)成(cheng)像(xiang)是(shi)如(ru)何(he)幫(bang)助(zhu)警(jing)察(cha)在(zai)完(wan)全(quan)漆(qi)黑(hei)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)鎖(suo)定(ding)跟(gen)蹤(zong)疑(yi)犯(fan)。
從邊境處的遠距離監視，卡車和船運集裝箱檢查，到高安全級別裝置的監控，如核電站、機場和水壩，人們對各種安防應用熱成像的興趣也有所提高。但是，熱成像遠非隻為安防應用提供夜視解決方案這麼簡單。
紅外熱像儀：一項拯救生命的技術
紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀(yi)用(yong)途(tu)眾(zhong)多(duo)，但(dan)是(shi)，無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)火(huo)災(zai)中(zhong)定(ding)位(wei)受(shou)困(kun)人(ren)員(yuan)，在(zai)完(wan)全(quan)漆(qi)黑(hei)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)搜(sou)尋(xun)疑(yi)犯(fan)，或(huo)是(shi)幫(bang)助(zhu)司(si)機(ji)和(he)船(chuan)長(chang)在(zai)夜(ye)間(jian)駕(jia)駛(shi)，都(dou)沒(mei)有(you)比(bi)拯(zheng)救(jiu)生(sheng)命(ming)的(de)用(yong)途(tu)更(geng)為(wei)重(zhong)要(yao)。警(jing)察(cha)、消防員、救援工作者和安保人員人手一台由電池供電的輕巧型熱像儀也許隻是時間問題。
yucitongshi，xiaofeizherujinyuelaiyuerongyijiechudaorechengxiangjishu。qichezhizaoshangzaiqicheneijichengyeshimokuailaikuodajiashishiye。yeshimokuairangsijizaiyejiankandegengqingchu，congerbimianshigudefasheng。chuantingpeibeirexiangyi，yongyuyejianhangxingheqitahaishiyingyong，rusouxunluoshuirenyuan。quanshijiefanweineiduirexiangyibuduanzengchangdexuqiulingzhizaoshangyounenglidafujiangdishengchanchengben。suizhejiagejiangdiyijiduigaijishuxingqudetigao，zhongduobutongchanpinlingyuneiyulaiyuduodezhizaoshangkandaolerexiangyidefujiajiazhi，bingyuanyijiangrexiangyijichengdaotamendechanpinzhong。tongchang，rexiangyizhishiwanzhengchengpindeyigexiaobujian，yincitabixujinliangxiaoqiao、輕盈、便宜。
Photon：FLIR Systems開發的微型紅外熱像儀
微型紅外熱像儀的最新研究進展促成了FLIR Systems Photon紅外熱像儀的問世。Photon是一款具有高靈敏度、高可靠度的非製冷型長波紅外熱像儀。其緊湊的設計、輕巧的重量以及較低的能耗，成為眾多紅外熱成像應用的理想選擇，尤其是涉及電池供電操作的應用。Photon采用基於氧化釩微量熱型探測器技術的紅外傳感器，可生成像素陣列為320x256的圖像，定位為一款商用紅外熱像儀，現已作為標準產品進行大量生產，同時它還附帶各種可選功能以吸引更廣闊的市場空間。Photon可搭載各種鏡頭，適用於幾乎所有的應用。
能夠批量高產地製造紅外傳感器是實現低價的關鍵。FLIR Systems已(yi)基(ji)於(yu)商(shang)業(ye)矽(gui)鑄(zhu)造(zao)工(gong)藝(yi)模(mo)型(xing)，開(kai)展(zhan)了(le)高(gao)度(du)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)微(wei)量(liang)熱(re)型(xing)探(tan)測(ce)器(qi)生(sheng)產(chan)線(xian)。該(gai)生(sheng)產(chan)線(xian)擁(yong)有(you)目(mu)前(qian)為(wei)止(zhi)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)高(gao)的(de)生(sheng)產(chan)能(neng)力(li)，使(shi)用(yong)了(le)盒(he)對(dui)盒(he)式(shi)晶(jing)圓(yuan)傳(chuan)送(song)技(ji)術(shu)來(lai)加(jia)快(kuai)生(sheng)產(chan)，並(bing)將(jiang)計(ji)量(liang)融(rong)入(ru)生(sheng)產(chan)線(xian)以(yi)確(que)保(bao)連(lian)續(xu)工(gong)藝(yi)反(fan)饋(kui)。
小巧輕便，影像清晰
Photon隻有手掌大小，極其輕便（19mm鏡頭款僅130克），且功耗不到1.6W，外形上與用於可見光成像的緊湊型CMOS攝像頭十分相似。
Photon紅外傳感器為320x256像素焦平麵陣列(FPA)，在7.5-13.5微米或長波紅外波段內成像。長波紅外波段對於看清黑暗甚至煙霧中的人十分有用。Photon是一款完全集成的熱像儀，同時擁有模擬視頻和14位數字數據輸出以及RS-232串行通信端口，三者均引入一個單獨的包含功率輸入引腳的15個引腳高密度連接器。
未搭載熱電冷卻器
Photon的FPA無需穩定溫度，因此免去了其它微量熱型探測器攝像機中的熱電冷卻器(TEC)。盡管存在其它搭載少量TEC的熱像儀，但它們均不具備搭載少量TEC的FLIR 熱像儀如此廣的工作溫度範圍（-40°C-+80°C）。FLIR開發了專利讀出電路和全新的非均勻性校正算法，製造出未搭載TEC的熱像儀。這一設計特性帶來了大量搭載TEC的紅外熱像儀所不具備的主要優勢：
? Photon可在通電後兩秒內生成圖像，因為其與TE穩定的熱像儀不同，不需要FPAzaitedingwenduxiajinxingcaozuo。zheduiyuxiaofangyingyongyouzhejudadeyoushi，yinweihongwairexiangyikebeikaiqiheguanbiyijieshengdianchidianliang，renhechengxiangyanchijunqianzaiweixian。
? 能耗可降低，這對於采用電池供電熱像儀的應用至關重要。其能耗隨著熱像儀外殼與FPA的溫差增大而增加，這種情況在環境空氣溫度可達幾百攝氏度的消防等應用中十分普遍。
? 紅外熱像儀包裝聚積的熱量大幅減少，這對於封裝在絕緣和自動加熱外殼內的熱像儀的應用尤為重要。TEC會消耗大量電流，從而產生大量廢熱。
? 由於光學組件和FPA外殼的雜散輻射效應降低，Photon的場景動態範圍可通過TE穩定的熱像儀大幅擴展。擴大的動態範圍使熱像儀無需令圖像達到飽和，即可觀察場景內更大的溫度範圍，這在消防應用中十分常見。
Photon：包含各種產品和應用的卓越熱像儀
若希望在商業市場取得成功，紅外熱像儀則必須適應各種應用。隨著價格的降低，紅外熱像儀的應用數量正在以驚人的速度增加。Photondexianjinxinhaochuliyongtuguangfan，nenggouyigezhongbutongdefangshijinxingbiancheng，congershixianzhenduibutongyingyongdezhuanmentezheng。liru，xiaofangshichangtuidongcudianfushejidefazhan，yi2x2像(xiang)素(su)顯(xian)示(shi)觀(guan)察(cha)區(qu)域(yu)的(de)溫(wen)度(du)。軟(ruan)件(jian)采(cai)用(yong)的(de)另(ling)一(yi)消(xiao)防(fang)功(gong)能(neng)是(shi)圖(tu)像(xiang)內(nei)的(de)像(xiang)素(su)偽(wei)彩(cai)色(se)。這(zhe)些(xie)像(xiang)素(su)顏(yan)色(se)與(yu)用(yong)於(yu)快(kuai)速(su)識(shi)別(bie)場(chang)景(jing)內(nei)熱(re)區(qu)的(de)可(ke)調(tiao)閾(yu)值(zhi)內(nei)的(de)溫(wen)度(du)相(xiang)對(dui)應(ying)。
駕駛員視覺增強
夜間駕駛給卡車、公(gong)交(jiao)和(he)其(qi)他(ta)重(zhong)型(xing)車(che)輛(liang)的(de)司(si)機(ji)帶(dai)來(lai)了(le)嚴(yan)重(zhong)的(de)安(an)全(quan)隱(yin)患(huan)。重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)多(duo)發(fa)生(sheng)在(zai)夜(ye)間(jian)和(he)雨(yu)霧(wu)天(tian)氣(qi)，因(yin)為(wei)司(si)機(ji)難(nan)以(yi)看(kan)清(qing)事(shi)故(gu)源(yuan)，無(wu)法(fa)及(ji)時(shi)避(bi)免(mian)碰(peng)撞(zhuang)。每(mei)年(nian)，大(da)型(xing)車(che)輛(liang)發(fa)生(sheng)夜(ye)間(jian)事(shi)故(gu)達(da)成(cheng)千(qian)上(shang)萬(wan)例(li)，有(you)許(xu)多(duo)都(dou)是(shi)因(yin)為(wei)惡(e)劣(lie)的(de)天(tian)氣(qi)條(tiao)件(jian)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)，司(si)機(ji)的(de)快(kuai)速(su)減(jian)速(su)能(neng)力(li)下(xia)降(jiang)，疲(pi)勞(lao)會(hui)影(ying)響(xiang)反(fan)應(ying)時(shi)間(jian)，而(er)且(qie)視(shi)力(li)在(zai)黑(hei)暗(an)中(zhong)嚴(yan)重(zhong)減(jian)退(tui)。
紅外熱像儀是一個強大的駕駛員視覺增強係統，它顯著降低了夜間駕駛的風險，使司機能夠看到高達車頭燈5倍bei之zhi遠yuan的de距ju離li。它ta在zai任ren何he情qing況kuang下xia都dou不bu需xu要yao光guang線xian進jin行xing操cao作zuo。正zheng因yin為wei有you了le紅hong外wai熱re像xiang儀yi，司si機ji才cai能neng夠gou快kuai速su檢jian測ce並bing識shi別bie潛qian在zai的de危wei險xian，避bi免mian致zhi命ming事shi故gu的de發fa生sheng。紅hong外wai熱re像xiang儀yi還hai能neng幫bang助zhu司si機ji更geng好hao地di看kan清qing道dao路lu邊bian緣yuan，提ti前qian發fa現xian前qian方fang彎wan道dao，避bi免mian因yin前qian方fang車che燈deng眩xuan光guang造zao成cheng的de瞬shun時shi盲mang區qu，以yi及ji能neng夠gou穿chuan透tou輕qing煙yan、粉塵、薄霧和小雨看清前方。
寶馬已開始在其7係、6係、5係轎車中采用了該技術輔助夜間駕駛。與轎車相比，公共汽車和卡車更能夠受益於這項技術。
FLIR Systems出售PathFindIR作為為交通運輸業的嚴苛需求量身定製的專用紅外熱像儀。本質上來說，PathFindIR的機芯是Photon紅外熱像儀，包裝在極其堅硬的外殼中，可經受嚴苛的駕駛條件。
航空——使飛行更安全
Photon也是FLIR Systems EVS3的核心，它是一款可用於提升飛行員夜視的低成本熱像儀，即使在完全黑暗、薄霧、粉塵和輕煙的環境下，它仍能通過提高飛行員遠距離觀察地形和其它飛機的能力對其提供幫助。
EVS3用於集成現有多功能顯示器，配有簡單的“電源輸入和標準視頻輸出”接口。Photon采用了FLIR的數字細節增強(DDE)zhuanlijishu，wulunchangjingdedongtaitexingruhe，junnengquebaozhuoyuedetuxiangzhiliang，xianshijingzhengduishouzhizaodejiagegengangguidexitongsuowufabuzhuodechangjingxijie。kexuanzebutongjingtoushiyinggezhongkuan、中、窄視場角下的飛行剖麵。
消防——穿透煙霧
多年來，為了能夠在完全黑暗中透過煙霧進行觀察，以及探測地板、qiangbihetianhuabanshangderedian，xiaofangyuanyizhishiyongrexiangyi。yanwuzhonghanyoudaliangweimijitanheikeli，feichangrongyixishoukejianguang。danshi，dangkeliyuanxiaoyuchuanganqisuoshiyongdeguangxiandebochangshi，jiangdadajiangdisanshechengdu，shiyanwuzhongdeshixianbiandeqingxi。changbohongwaixiandebochangyueweikejianguangbochangde20倍，因而長波熱像儀完美適合該應用。
對dui於yu通tong常chang必bi須xu打da開kai通tong往wang火huo災zai現xian場chang的de大da門men，或huo者zhe必bi須xu快kuai速su可ke靠kao地di確que定ding起qi火huo位wei置zhi和he火huo勢shi蔓man延yan情qing況kuang的de消xiao防fang員yuan而er言yan，探tan測ce物wu體ti溫wen差cha的de能neng力li至zhi關guan重zhong要yao。
由you於yu以yi前qian的de一yi些xie用yong於yu消xiao防fang係xi統tong的de熱re像xiang儀yi笨ben重zhong且qie使shi用yong不bu便bian，在zai某mou些xie情qing況kuang下xia缺que乏fa充chong足zu的de動dong態tai範fan圍wei，且qie對dui大da多duo數shu消xiao防fang部bu門men而er言yan過guo於yu昂ang貴gui，因yin此ci，降jiang低di尺chi寸cun、重量和成本的同時提高性能，已成為該行業最重要的需求。
礦井安全裝置公司(MSA)（賓夕法尼亞州匹茲堡）將一款Photon熱像儀集成到其Evolution®5200、EvolutionHD2和New Evolution 5600用於消防救火。ThermalTracTM熱像儀中用於執法。消防設施要求熱像儀有較寬的場景動態
範圍，以便定位熊熊烈火的方向，並生成溫度較低的周圍環境或人員的未飽和圖像。Photon擁有14位場景動態範圍，使用非線性直方圖AGC算法將14位範圍映射到8weimonishipinxianshiqishang。rexiangyihaiyouliangzhongzengyizhuangtai，kegenjugaoyuhuodiyuyuzhidetuxiangdexiangsubilijinxingzidongxuanze。zheshirexiangyikezaixiaofangyuanjingchangyudaodeliangzhongjixianhuanjingxiagongzuo，ruheianchaoshidedixiashihezhehuodefangjian。
無人機（UAV）
wurenjizaijunyongheminyonglingyudeyingyongyuelaiyuepubian，youqishizhuanweidikongfeixingshejidexiaoxingfeiji。zhexiewuxiandiankongzhidefeijikezhuangzaixiaxinglianjiezhidimianzhandeshexiangji。rexiangyinenggoushifeijizaiwanquanqiheidehuanjingxiafeixing，bingchuantouyanwutancemubiao。cileifeijihaikeyiyongyusenlinhuozaidengleisiyingyong。wendugaoyuzhouweihuanjingdequyubiaoshikenengfashenghuozai，bingnengzairetuxiangshangqingxidikandao。
無人機係統領導者AeroVironment（AVAV）（加州西米穀市）將Photon融入其部分產品，包括手動Raven B。由於Raven B是由電池供電的輕型UAV，因此盡量縮小機載設備的重量和尺寸至關重要。Photon通常安裝在飛機的前錐上，指向前方並向下方呈一定角度以便偵查和航行。該功能使Raven B提供真正的晝夜運行，成為在各種環境和應用中獲取實時環境感知的強大工具。
熱監視
總部位於英國的Qioptiq是紅外和圖像加強夜視設備設計者和製造商。該公司將Photon集成入其所謂的“VIPIR2-S”手持式熱監視視線產品以及武器安裝式“VIPIR-2”中。
由於該設備需小巧輕便，以便在戰場上易於攜帶，因此Photon是集成到VIPIR中的最佳儀器。此外，Photon的低功耗使VIPIR能夠僅靠4節商用AA電池便工作6個多小時。Photon未采用熱電冷卻器，使VIPIR的操作者一旦開啟裝置便立即獲得清晰的圖像。
無處不在的紅外線
FLIR Systems Photon紅hong外wai熱re像xiang儀yi是shi將jiang經jing濟ji的de微wei型xing紅hong外wai熱re像xiang儀yi打da入ru技ji術shu市shi場chang的de重zhong要yao一yi步bu。隨sui著zhe產chan量liang加jia大da和he價jia格ge持chi續xu降jiang低di，我wo們men將jiang看kan到dao大da量liang原yuan始shi設she備bei製zhi造zao商shang在zai其qi應ying用yong和he打da包bao方fang案an中zhong結jie合hePhoton等類似產品。
在不久的將來，熱成像將成為像GPS和雷達一樣普遍的技術，它們最早均由軍事實驗室發明，但今天已被世界各地的消費者所廣泛傳播和接受。
鳴謝本文作者Austin Richards哲學博士，鳴謝B.Terre先生和S.Laband先生提供寶貴資料和建議。
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