井下电视成像仪

第十六届上海大学生电视节已经圆满落幕，以9月22日-23日接连两日的光影秀为预热，主持人大赛、视频广告大赛等专业比赛顺利举行。为记录这场三年来首次回归线下的大学生电视盛事，华东师范大学传播学院组建起多路摄影小队，展开多种形式的影像记录和成片摄制实践，除了普通常见的摄录设备，同学们还使用热成像设备、测温仪，深入探究散发着光与热的大学生电视节。传院学生正用测温仪和红外成像仪拍摄观察在成片正式与大家见面之前，让我们一起来看看来自学生摄影团队的“热成像回顾”：可见光-热成像拍摄对比图之一－樱桃河畔，桥边行人左侧的图片常见普通，而右侧的热成像对比图则是另一个光影世界。为了试验器材，拍摄一部校园热力学科普短片，我们将器材对准校园一角，果然是同一个场景不同的观感。红外热成像仪可以根据不同的场景，支持多种热图显示，包括多种伪彩色和热黑、热白模式；右图采用的成像模式就是伪彩色。类比摄像机镜头画面里明暗的对比，热成像视野的灰度差异表示热成像仪所接收物体发出红外线量的多少，即可反映物体的温差：颜色越深灰度越高说明相对温度越低，反之则越高；若要观察此时绝对温度还需要采用全画幅显示。镜头里，洒水车的扫帚旋转轴、后轮主轮轴温度最高，骑车的同学也呈现出高亮温感。试验成功，且让我们等待光影秀的搭建和开场吧。行驶中的货车的热成像-发动机和轮胎装载大视节光影秀器材的卡车从校门口缓缓驶入传播楼侧，开启热成像视频记录仪，货车发动机的热量扩散到了汽车车盖表面，画面中最亮的光点呈现亮黄色，温差对比非常明显；而因为导热性、摩擦情况、热传递情况差异，轮轴的温度可达到近50℃，而橡胶车胎表面温度只有约20.5℃。强温差下的伪彩红外视野十分瑰丽奇幻，是天然的视觉特效。可见光-热成像拍摄对比图之二－传播楼前，铺设调试团队和传播学院学生来到樱桃河畔大型投影仪的架设布线现场，我们的摄像团队正围绕工作人员拍摄。通过更近距离的红外拍摄，我们得到了更为清晰的人体热成像轮廓。需要声明的是，热成像仪画面呈现的只是传感器接收到的热辐射，而并非所谓“透视”，之所以能够在画面中辨别人的轮廓外形，是因为相对于现在的环境温度，人体散发的热量极为显著，若是在炎炎夏日，空气温度达到接近人体温度时，我们可能更难从一堆清晰度低、颜色相近的色块辨认画面。带队教师用热成像仪拍摄搭建器材的工作人员带队教师用热成像仪拍摄搭建器材的工作人员布置现场时，下起了淅沥小雨，我们的衣服上也淋上了斑驳的雨点，为探究此时人体的热成像图变化。得到工作人员同意后，我们近身靠前，边测温边拍摄了热成像照片。在观察的时候我们发现，集中淋在衣服上雨滴形成了一个个明显的“蓝点”，这是因为雨滴温度要比人体温度低，在短时间一直处于淋雨环境时，衣服表面温度会因并不均匀地沾上雨滴而出现温度差异，通过红外热成像视野能为人眼观测到。华师大物理系同学讲解上海大视节的光和热效应光影秀开始前（左）光影秀开始后20分钟（右）在进行多组热成像拍摄后，天色已晚，我们还想探究背后更多的物理原理。在22日光影秀正式公映第一天，我们特邀了物理与电子科学学院的夏冉同学一同在传播楼前拍摄观察。此前，我们在光影秀试投屏前后不同时刻拍摄了多张传院照片，但并没有见拍摄画面中有明显的变化。夏冉同学为我们解释，画面中两个热点分别是工作中的空调外机和投影仪，而打到传院外墙的灯光虽然有视觉震撼力，但相隔数十米的投映，并不能给墙体增热多少。在绵绵秋雨中，跨学科的“专业混搭”，对比强烈的差异化影像记录，配合着有趣的现场讲解，不仅为制作一部校园热力学科普短片打下基础，同时还是华师大传播学院“融媒体大传播”的小小探索。用热成像记录传院和大视节大视节主持人大赛现场的热成像拍摄23日下午，我们还参与了大视节主持人大赛的热力学摄影，透过热成像镜头，比赛正酣的音乐厅果然热力非凡。在上海大学生电视节开幕式各项活动结束后，我们为各摄制组团队拍摄了热力学头像，并制作成传播学院院标。关于大视节，关于传院，关于光和热，我们传院学子热力学影像实践还在继续，敬请期待！传播学院的学生拍摄团队热成像照片拼图

2020年新冠极大地促进了用于发热检测的红外热成像仪的发展，中国厂商的市场份额取得了惊人的增长，首次到达了高达44%。（详见《2020年全球热成像仪产业：中国厂商惊人增长 市场占有率首达44%》）根据Yole预测，由于（新冠引发的）测温需求回落，整体热成像市场预计将从2020美元的66亿美元下降到2021美元的62亿美元。然而2021-2026年，红外热成像仪市场预计将以7.2%的年复合增长率增长，到2026年其市场规模将达到87亿美元。2021年与2020年相比，由于（新冠引发的）测温领域出货量下降的原因，其市场将略有下降。但这一下降可能会在未来几年得到补偿。温度记录和监控仍将是民用市场上最大的细分市场。测温方面的应用的销量虽然有所下滑，但日常生活中人们对于热成像技术的大量接触正推动传统热成像应用需求的显著增加，比如在温度记录、监控、消防、加固手机、其他商业用途和个人视觉系统等，从而抵偿了测温应用的下降。这些应用得益于2021年的经济反弹和商业稳定。军事热成像市场未受到新冠的过多影响，因为许多国家没有削减军事预算。红外热成像仪在成熟市场中蓬勃发展，但仍难进入智能建筑、汽车和消费市场，这些新兴领域或将带来高销量。智能建筑方面，智能建筑部门要求非常低的价格，并且存在与低分辨率热探测器（热电堆阵列）的竞争。在汽车方面比较有应用前景的应用是先进驾驶辅助系统在触发所有条件下的自动紧急制动，但这项技术尚需要开发，既要满足汽车可靠性和性能要求，也要使成本可接受。虽然消费者市场上，热成像的王牌应用还没发现，但市场还处于新开发的早期阶段。苹果公司在2015年收购购Metaio 并获得其热触摸技术后，2021年发布了一项专利，展示了热成像在AR（增强现实）用户界面的使用案例。当前热探测器的技术趋势：1.尺寸和成本降低,以保证良好电池运转的低耗电量；2.对于热成像，焦平面阵列向更高分辨率的发展；3.一个新兴的趋势是将摄像头和先进加工结合起来，将其用作传感器。供应链方面，许多亚洲企业在2020年从新冠大流行中获利，企业之间竞争非常激烈。2020年，中国热成像仪制造商大量供应热成像仪，主要是由于体温升高测量方面应用，其出货市场份额从2019年的18%上升到2020年的39%，增长了翻了一倍多。现在，包括Senba、Orisystec等在内的亚洲企业已经开始开发智能软件和嵌入式算法以及数字和智能传感器。包括FLIR，Lynred，SeekThermal在内的大部分西方热像仪厂商正在主要回归传统应用。高德红外、艾睿光电、海康威视和大立科技等中国企业通过现有强大的销售渠道，以传统监控闭路电视领域为中心，正在推动热成像仪的采用。

随着科技的不断发展，隧道互联互通和井下工作的重要性日益凸显。然而，在实际应用中，我们面临着诸多困难和挑战。面对这一需求，逸云天的MS600仪器发挥了关键作用。　　MS600从机仪器包含了丰富而强大的功能，如常规四气检测、温湿度检测、以及 SOS一键呼救和LORA互联。当部署在隧道和井下环境中时，它能够实时且精确地监测各种关键参数。SOS功能确保了在紧急情况下能够及时呼救，为人员安全增添保障；温湿度的准确检测有助于作业人员了解工作环境的舒适度和潜在风险；而对常规四气的监测更是直接关系到作业现场的安全状况。　　通过LORA传输功能，井下人员可以轻松地将数据实时传到井上的主机，实现了隧道的互联互通。这种高效的数据传输方式，让井上人员能够随时查看井下的各种数据信息，无论是气体浓度的变化、温度湿度的波动，还是其他重要参数的动态。　　与之配套的MS600主机则负责接收从机数据，确保了数据的稳定传输和有效整合。它就像是一个数据枢纽，将井下传来的信息汇总并呈现给井上的监控人员，为决策和管理提供了坚实的依据。并通过4G无线传输功能将数据上传到云平台服务器，可实现远距离监控现场情况。　　通过MS600主从机互联，解决了井下数据难以实时获取的问题，打破了信息壁垒，让井上和井下的沟通更加顺畅和及时。同时，也极大地提高了安全管理的水平，能够提前预警潜在的危险，保障人员的生命安全。此外，对于作业过程的优化和效率提升也有着显著的促进作用，管理人员可以根据实时数据进行合理的资源调配和工作安排。　　总体而言，逸云天的MS600仪器在隧道与井下作业中展现出了卓越的性能和无可替代的价值，为行业的发展和安全保障立下了汗马功劳，成为了推动隧道工程和井下作业不断向前的强大助力。相信在未来，逸云天的产品将在更多的领域得到应用，为人们的生命安全和工作效率做出更大的贡献。