研发用红外热像仪

20世纪50年代之前，红外热成像技术还处于初步研究阶段，后随着红外探测器和电子显示元件的发展，红外热像仪开始进入实用化阶段。但当时由于技术壁垒较高且成本高昂，红外热像仪主要用于军事领域。近年来，随着热成像探测材料和光学系统的改进，红外热像仪的性能进一步提高。同时，红外热像仪的体积和重量也得到了大幅减小，使其适用于更多的应用场景，已经迅速向民用、工业领域扩展。例如，在汽车防盗定位系统、智慧工业、户外观察、人工智能、机器视觉、智能驾驶、安防消防、物联网、医疗健康等领域都有广泛的应用。红外热像仪的发展离不开科技的进步和持续的研发投入正，正是这些努力，使得红外热像仪在多个领域都取得了显著成果。基于此，为方便业界人士了解2023年国内红外热像仪厂商在该领域的研发投入现状，本文特对以红外热成像为主要业务的6大上市企业：睿创微纳 、高德红外、大立科技、热像科技 、光智科技、久之洋2023年度的研发投入金额、研发投入占比、研发人员数量、研发人员占比等数据进行了梳理，以飨读者。研发投入金额：近7成企业过亿 研发投入持续加码在六家企业中，2023年度有四家的研发投入破亿元。其中，睿创微纳的研发投入位居榜首，达6.83亿元。值得注意的是，所有企业在这一年度的研发投入均相较于2022年有所增长，且光智科技的增长幅度尤为显著，达到了111.69%。从研发投入的维度来看，睿创微纳的投入金额最高。2023年，睿创微纳加大研发投入，从红外探测器芯片、热成像机芯模组和红外热像仪整机系统三个环节加强了研发平台建设，建立了第一个红外图像开源平台，为保持技术和产品领先优势打下坚实的基础。在非制冷红外成像领域，持续优化提升12μm系列产品的综合性能。推进10μm系列产品化，640×512产品转入小批量阶段，超大面阵2560×2048高灵敏度探测器完成正样研制并通过转阶段评审。8μm系列产品稳步推进，640×512及1280×1024两款产品均已进入正样阶段，1920×1080产品转入小批量阶段。车载方向，完成了车载红外热成像产品在汽车行业的布局，产品涵盖单红外、双光融合、双红外等类型，分辨率做到256、384、640、1280及1920的全覆盖，发布了国内首款通过AEC-Q100车规级认证的红外热成像芯片，将广泛满足汽车智能驾驶、自动驾驶、智能座舱等领域的应用需求。车载红外领域获得了包括比亚迪、吉利、滴滴、大运、智加、慧拓等在乘用车、智驾、商用车等领域的多家头部企业定点项目。从研发投入占营业收入的比例来看，大立科技以77.64%的占比位居榜首。报告期内，大立科技依托完全自主知识产权的非晶硅技术路线在红外测温领域的独特优势，重点开拓政府采购和商业客户的测温需求，研发项目包括高分辨率非制冷红外焦平面项目、车载红外目标识别系统项目、防爆巡检机器人项目等，不断巩固电力和工业监控等传统领域的优势地位，优化产品结构提升集成度，继续重点开发电网全息感知平台和巡检机器人等产品；同时，利用新量产的氧化钒技术路线产品，深挖市场需求不断加大新行业的应用拓展，重点投入个人消费、辅助驾驶等新兴应用领域的产品开发。从研发投入的增减幅度来看，光智科技的增长幅度最为显著，达111.69%。累计拥有专利权共358项。报告期内，主要的研发项目包括640×512@12μm 非制冷晶圆级封装探测器、InSb探测器组件项目等数十项。在红外材料方面，公司开发具有自主知识产权的13N锗填补了国内空白，突破了国外长期对超高纯锗的封锁和垄断。在红外镜头业务方面，现已完成100多款红外镜头创新设计开发，产品谱系涵盖从常规的定焦镜头、消热差镜头，到结构复杂的双视场/三视场切换镜头、大变倍比连续变焦镜头等各种类型红外光学镜头产品。在红外探测器方面，已建设8英寸硅基MEMS非制冷红外探测器芯片生产线，突破了红外热成像核“芯”技术；制冷探测器方面，已建设2-6英寸各种制冷型红外探测器芯片生产线（含中波MCT、InSb 和长波二类超晶格等探测器芯片），搭配自主研发生产的制冷机和杜瓦，形成了从制冷红外材料、芯片、封装到器件完整的制冷探测器产业链。在红外整机方面，光智科技进一步聚焦红外系统集成应用领域产业化，加快丰富产品类别，陆续推出了辐射监测仪、Nonshutter系列无挡片红外机芯、Mickey-LR/IR系列手持单目热像仪、Lucking- LR/IR非制冷红外热像仪等下游终端新品，打开公司业务增长新空间。研发人员规模扩大：2家企业超千人 6家数量均实现增长在六家企业中，2023年度有两家企业的研发人员数量破千人，分别为高德红外和睿创微纳。其中，高德红外的研发人员数量位居榜首，达2088人。与研发投入一样，所有企业在这一年度的研发人员数量均相较于2022年有所增长，且光智科技的增长幅度尤为显著，为55.10%。在研发人员数量方面，高德红外以2088人的规模位居首位。2023年因公司业务领域扩增，项目增多，加大了研发类岗位的招聘力度，多渠道进行研发岗的招聘，并取得较好的成效。特别是在校园招聘方面，选拔了具有相当潜力、专业知识和技能的研发人才，为后续项目推进做好研发人员储备，确保公司长期可持续发展。此外，公司还适时调整和保障了对研发团队的激励，提升了公司在人才市场的竞争力，从而稳定现有研发岗位人员。大立科技在研发人员占比上表现出色，达47.77%。作为国内少数拥有完全自主知识产权的企业，大立科技在红外热成像领域能够独立研发、生产从核心芯片、机芯组件到整机系统的全产业链完整产品。公司一直秉持自主研发的理念，致力于打造一支专业且核心骨干的研发团队，以确保在红外热成像技术领域的持续领先地位。从研发人员数量增减幅度看，光智科技2023 年度研发人员较 2022 年增加 55.10%，主要分布在红外光学业务板块。随着公司主要产线陆续投入生产，加快推进红外光学与激光器产业化项目向下游产业链延伸步伐，是公司整体战略规划的关键所在。公司聚焦红外器件、红外整机等光电器件领域，加深研发和布局，预期形成从材料到器件再到子系统模块的全产业链规模化生产能力，因此公司大幅增加研发投入，研发人员数量快速增长。结语从两个榜单可见，企业日益重视研发投入，这既是创新力提升与市场竞争力增强的关键，也是确保可持续发展的基石。这些企业均表示，将持续深化技术开发、产品创新、平台升级与市场拓展，力求在新技术上不断突破、产品线持续丰富、市场领域广泛拓展。

产品研发由于红外热像仪有非接触式测温功能，因此它成为各种研究和开发项目不可或缺的工具，并且有许多类型的热像仪具有适合科学和研究应用的特定功能。为了帮助您选择满足所有要求的红外热像仪，小菲列出了您在购买前需要思考的7个问题，用来帮助您缩小选项范围，让您选到最合适的热像仪！1你需要测量的温度范围？通常，使用红外热像仪的目的是测量您感兴趣对象的温度变化。测量温度时，您应该考虑两件事：物体的温度范围和您希望达到的温度分辨率。弄清楚这两个问题将帮助您判断哪种类型的红外热像仪和探测器最适合您的应用。温度范围（量程）温度范围（量程）由被测对象的冷热程度定义。这也可能是您正在查看的场景中最冷和最热的温度。例如，您可能正在对跑道上空转的飞机发动机进行热成像。在这个例子中，机身温度可能约为25℃，发动机温度为500℃。温度范围约为25°C至500°C，因此您需要寻找能够同时测量整个范围的红外热像仪。温度分辨率温度分辨率是需要测量的最小温差，通常称为温度灵敏度。红外热像仪的热灵敏度范围从0.020°C到0.075°C，具体取决于热像仪的探测器类型。红外热像仪的温度分辨率或热灵敏度通常表示为噪声等效温差(NEDT)。这一数值是红外热像仪在其噪声基底以上所能探测到的最小温度变化。简单地说，这是你能用特定的热像仪测量到的最小的温度变化。表1展现了不同类型红外热像仪的一些常见温度范围（量程）和温度分辨率。正如你所见，有很多选择，但定义好你的温度范围（量程）和温度分辨率（热灵敏度），将有助于选择最合适的热像仪解决方案来满足您要求。表1：不同热像仪的温度范围（量程）和温度分辨率注：温度分辨率（热灵敏度）与红外热像仪的温度精度不同。确切地说，温度精度是热像仪精确测量物体准确温度的能力。为了帮助解释，假设我们看到的是一杯90°C的热咖啡，但它很快冷却到89°C。对于一台灵敏度很高的热像仪来说，检测细微的温度变化并不困难。但是，如果热像仪校准错误，它可能会读取91°C的起始温度和90°C的结束温度，因此，热像仪精度约为±1℃。2想要多快获取数据？回答这个问题时，您需要考虑三件事：曝光时间、帧速率和总记录时间。曝光时间曝光时间是指热像仪捕捉一帧数据的速度，与传统可见光相机的快门速度相似。红外热像仪的曝光时间称为积分时间，或探测器的热时间常数。这两个术语只是指捕获单个热图像所需的时间。让我们来探讨一下红外热像仪的曝光时间，也就是传统相机的曝光时间相对于长曝光和短曝光的优势。对于它们来说，曝光时间越短，高速拍摄时出现模糊的可能性越小。然而，由于曝光较短，成像目标的时间就较少，所以你可能曝光量不足。另一方面，较长的曝光时间可以允许您从感兴趣的物体上收集到更多的光（对于传统相机）或热能（对于红外热像仪）。当然，缺点是如果你的目标移动很快，你可能会看到模糊的成像。因此，在短期和长期曝光时间之间存在权衡。但如果你回想一下表1，有些热像仪有更好的热分辨率，因此更灵敏。我们可以推断，当观察相同的热目标时，高灵敏度热像仪仅需要更少的曝光时间来获得与低灵敏度热像仪相同的图像。对于拥有更好热分辨率探测器的热像仪来说，你可以获得两个方面的最佳效果：较冷物体的良好图像（画面中探测器底噪较少）和无运动模糊图像（更少的曝光时间）。要确定特定红外热像仪是否满足应用程序的速度要求，您需要考虑：● 目标物体的运动；● 目标物体加热速度或冷却速度；● 红外热像仪的运动。帧速率（帧/秒）热像仪系统的帧速率代表了每秒可以从红外热像仪中采集多少热图像。具有快速帧速率的红外热像仪系统允许您捕捉快速移动目标的热特征，如弹道弹丸或爆炸场景。如果数据采集足够快，甚至可以捕获全辐射帧序列并以慢动作播放。因此，热像仪的帧速率越高，动态改变目标的效果越好。正如你所想象的那样，更短的曝光时间可以带来更快的帧速率。热像仪的帧速率从每秒几帧到每秒数千帧不等。表2：不同热像仪的曝光时间和帧速率总记录时间您是打算以高速捕获长时间的数据，还是以高速捕获短时间的数据，还是以慢速率捕获数小时的数据?有多少热像仪就有多少数据记录选项，所以应该研究所有的数据收集场景，以确定您需要的红外记录系统的类型。了解帧速率和总记录时间对于选择最适合您应用的热像仪和数据系统非常重要。某些红外热像仪，如FLIR T系列手持式热像仪，具有内置存储功能，可以记录到内部闪存或可移动小型SD卡中。其他热像仪，如FLIR X6900sc，通过千兆以太网、CameraLink或CoaxPress将高速热数据传输至PC端或笔记本电脑进行记录。FLIR X6900sc高性能红外热像仪FLIR的高速X系列热像仪使您能够对该热像仪上的RAM执行突发记录，利用高速RAM缓冲高速红外视频码流，随后将数据存储到可移动固态驱动器（SSD）中。对于高速扩展长度记录，有一些解决方案可以将全辐射视频码流传输到RAID磁盘阵列，该阵列可以处理快速帧序列并具有大量磁盘空间。热像仪和高速数据记录器上的存储介质都是可移动的。如果担心数据安全，只需取出并存放在安全的地方。

研发人员选择热像仪要注意的7个问题今天就迎来终结篇啦5需要什么样的温度分析报告？到目前为止，我们主要关注红外热像仪硬件和数据采集的考虑，但这实际上只是系统解决方案的一半。另一半是数据分析和报告生成（数据共享）。下面，我们将重点定义某些应用程序需要哪种形式的数据分析，以及哪些方法可用于与同事和客户共享数据。数据分析FLIR的温度校准功能让红外热像仪能提供每个像素的温度值，以开尔文度（K）、华氏度（℉）和摄氏度（℃）为单位。显示图像是一个很好的方式来快速查看目标物体的是高温或低温位置。但图像增强、图像帧减法、发射率调整和绘制图表与图形的技术可能会更有用，其帮助人们真正了解目标物体上发生的热变化。热成像中使用的最基本工具是图像增强，来调整图像调色板的水平和跨度。这可以让你增强图像对比度并绘制出细微的温差。此外，FLIR分析和报告软件允许从增强图像中减去基线图像，可以去除任何反射的环境温度并暴露极小的温度差异。这项技术对于反射率较低或辐射率较低的物体至关重要。其他重要工具允许在图表或图形中绘制数据。示例包括：直方图、曲线剖面图和温度与时间图。这些图形和图表有助于描述目标热分布和温度随时间的变化。生成报告的数据分析软件工具示例在研发项目的某个阶段，收集和分析的数据会需要与其他人共享。例如，您可能希望与同事共享原始数据以进行其他分析，或与客户共享分析结果。因此，为了有效使用您的结果，了解您将与谁共享数据以及他们所需的格式至关重要。在许多情况下，需要使用第三方软件（如MatLab或Excel）进行自定义数据分析。有一个IR软件包，允许数据导出到例如.CSV文件中，就非常适合在Excel或Matlab中使用。同样，长时间收集的数据最好作为数据日志文件共享，其中数据以文本文件或电子表格文件格式导出。同样，这对于导入第三方软件解决方案进行进一步分析非常理想。对于管理层和客户而言，可以插入电子邮件、幻灯片或文字处理文档中的静态图像或电影文件最能说明IR分析结果。因此，必须能够将IR序列视频中的图像导出为静态图像的.JPG或.BMP文件，将视频导出为.AVI或.WMV文件。超帧超帧技术涉及在四个不同的温度范围内循环使用的红外热像仪，并从每个温度范围连续捕获数据。然后，FLIR ResearchIR等软件可以将这些数据作为单独的视频文件(每个温度范围对应一个视频文件)呈现，或将这些视频文件合并为单个扩展的温度范围超帧视频。超帧技术只适用于某些热像仪和软件。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍5需要哪些额外的附件？设备检测要求可能超出对红外热像仪和软件的需求。例如，您可能需要一个保护外壳，以便在恶劣或苛刻的环境中使用热像仪。安全要求可能会迫使您在远离热像仪的地方工作，这就需要远程操作系统。在这些和其他情况下，从红外热像仪供应商那里购买配件是至关重要的，因为他们可以提供全套解决方案。为了在户外或制造环境中安装热像仪，您可能需要一个带有特殊红外窗口的外壳，该外壳针对特定热像仪和探测器进行了优化。另一个需要考虑的问题是：热像仪是否能在需要特殊红外窗口的环境内或其他加压外壳内观察？在这两种情况下，您都需要确保获得的窗口对探测器的灵敏度波段具有良好的透射，并具有抗反射涂层。FLIR提供了计算适合您需求的材料类型、尺寸和厚度的工具。FLIR还为大多数热像仪提供现成的外壳，创造了真正的开箱即用的解决方案。带有保护外壳的FLIR RS8500另一个常见附件是电缆延长线，用于热像仪与操作员相距很远的情况。比如，如果热像仪安装在比较危险的附近测试跟踪支架上。在这种情况下，您可以使用以太网、Firewire或CameraLink连接到光纤扩展器，以便在必要时以全帧速率传输热数据数英里。FLIR也有配套的解决方案，帮助您节省时间和金钱，并消除了构建集成测试系统的猜测工作。在构建最终热成像系统时，可选附件还有许多其他考虑因素。在定义红外系统要求时，请务必考虑测试环境，并注意哪些附件可能有帮助。无论是适当的光学器件、延长的电缆长度、热像仪支架、保护外壳还是数据系统，FLIR都致力于通过广泛的产品和第三方来源的信息帮助您解决问题。7FLIR提供哪些支持和培训？与其他精密仪器一样，红外热像仪提供了广泛的功能。应用程序和工厂支持对于充分利用热像仪系统变得非常重要。支持工作可能像提供订单交货细节那样常规，也可能像描述反射目标的温度测量技术那样复杂。当事情未按计划进行时，当需要维修时，当需要培训时，FLIR总是在你的身边。比如，我们在上海设立了可以为热像仪标定的专业实验室，专门为广大菲粉们提供热像仪的标定服务。FLIR工作人员帮您标定FLIR热像仪Teledyne FLIR还提供一家通过ISO9001:2000质量管理标准认证的培训中心——ITC红外培训。在这里不仅能够系统学习热成像相关的技术知识，还能现场使用FLIR热像仪进行实训，包括各种练习，讲师对热图、草图和简要图标进行分析，以描述性的方式对理论部分进行阐述等。专业讲师进行深度授课实训操练选择红外热像仪时我们一定要考虑好需求选择适合自己的得力工具 当然如果对红外热成像知识了解不够透彻可以先来报名参加ITC红外培训系统学习热成像知识和热像仪的操作持证上岗，选择更明确哦