優(yōu)化熱成像機芯，實現(xiàn)清晰的溫度視覺化

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）由于黑體輻射的存在，任何物體都依據(jù)溫度的高低對外輻射。這一原理被利用發(fā)展出紅外熱成像儀器，熱成像通過紅外敏感CCD對物體進行成像，能反映出物體表面的溫度分布圖，熱成像儀器的引入，打開了溫度視覺的入口。

用紅外熱成像看到溫度

紅外熱成像本質(zhì)上是一種光電檢測技術(shù)，檢測物體熱輻射的紅外線特定波段信號，再通過信號轉(zhuǎn)換，將溫度這種平時只能感覺無法真實看到的物理量轉(zhuǎn)換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形。借助該技術(shù)，溫度也能夠可視化。

紅外熱成像技術(shù)在很多領(lǐng)域都有著深入的應用，軍事、工業(yè)、汽車輔助駕駛、醫(yī)學領(lǐng)域等領(lǐng)域都有著熱成像很固定的場景。電子電路檢測中，也有很多需要用到熱成像儀的地方，如集成電路檢測、半導體材料缺陷檢測、芯片級微距檢測、電子電氣設(shè)備檢測等。

比如電路發(fā)生短路，電路板上肯定會有局部溫度過高的情況出現(xiàn)，斷路的話則會產(chǎn)生局部的溫度會比其他地方低的情況，所以利用這一點就很容易通過引入紅外熱像儀判斷電路的故障點。

材料缺陷檢測上，利用短波紅外光可以穿透半導體材料的特性，能夠?qū)Π雽w材料進行相關(guān)檢查。電源設(shè)備也可以通過這種非接觸的紅外熱成像對運行狀況進行監(jiān)控，并在不影響原有溫度場的情況下提供清晰的電源、開關(guān)、散熱部分等部分的溫度場分布。

在汽車市場中，熱成像技術(shù)也在快速滲透。汽車想要實現(xiàn)高級別的輔助駕駛、自動駕駛，前提是需要多種傳感器相互配合，也就是多傳感器融合概念。因為車載紅外熱像儀探測的是物體表面輻射的紅外能量，在低照度、雨雪、霧霾、沙塵等場景條件下，依舊可以清晰成像，可有效彌補其他傳感器的不足，提升駕駛安全性。

優(yōu)秀的夜視能力和強大的衍射能力，讓紅外熱成像技術(shù)成為彌補其他3D類感知缺陷的可靠補充。

機芯內(nèi)核、圖像算法、鏡頭控制缺一不可

熱成像儀的機芯是實現(xiàn)熱成像技術(shù)的前提，機芯是一個集成的存在，既需要高性能的紅外探測器芯片，也需要優(yōu)秀的圖像算法和靈活的鏡頭控制技術(shù)來提供支持。

芯片層面目前國內(nèi)已經(jīng)非常成熟，國內(nèi)的非制冷紅外探測芯片，不論是氧化釩（VOx）路線還是非晶硅（α-Si）路線，都有代表性的例子。民用領(lǐng)域，可以說已經(jīng)實現(xiàn)了國產(chǎn)替代，技術(shù)水平也是穩(wěn)居國際第一梯隊。

算法優(yōu)化，是成像中非常重要的環(huán)節(jié)。雖然現(xiàn)在的非制冷紅外探測芯片像元間距已經(jīng)做得越來越小，但是不經(jīng)過算法優(yōu)化并不能適配更重應用場景。如艾睿光電近期新發(fā)布的紅外熱成像機芯升級了全新一代Matrix?Ⅳ圖像算法后，能夠針對森林、海面、天空、雨霧天氣等特殊場景進行優(yōu)化，紅外圖像的清晰度、銳利度有了進一步提高。

鏡頭控制同樣能夠為清晰成像提供助力，鏡頭控制技術(shù)配合連續(xù)變焦鏡頭，聚焦問題得到解決，滿足目標跟蹤及聯(lián)動放大等應用場景下圖像全程清晰，減少不必要的聚焦動作。

小結(jié)

目前熱成像技術(shù)在民用市場仍有較多值得探索的應用空間，較大面陣芯片在安防監(jiān)控、汽車自動駕駛等領(lǐng)域市場空間不小，小面陣芯片則更多地應用在物聯(lián)網(wǎng)、安防、消防等領(lǐng)域，隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展同樣該市場也有著可預期的增長。