红外成像器

4年前，刚刚成立的烟台睿创公司决定研制一只&ldquo 火眼金睛&rdquo &mdash &mdash 无论雨雪交加，还是烟尘雾霾，完全不受光线影响的&ldquo 透视眼&rdquo ，看透暗夜中隐藏的秘密。 　　&ldquo &lsquo 非制冷红外成像&rsquo 及 &lsquo 太赫兹实时成像&rsquo 是一种比孙悟空的&lsquo 火眼金睛&rsquo 更神奇的技术&rdquo ，在研发者看来，它们的&ldquo 神奇&rdquo 之处在于：在战场上，可以探测夜幕掩盖下的目标、显示烟雾中隐藏的坦克 在日常生活中，可以打造车辆的夜视系统 在机场安检中&ldquo 1秒安检扫描全身&rdquo ，也可以&ldquo 验明&rdquo 建筑大楼的&ldquo 瑕疵&rdquo &hellip &hellip 　　这只&ldquo 眼睛&rdquo 的研制过程究竟有怎样的故事? 　　&ldquo 红外之眼&rdquo 能看到什么? 　　正在高速行驶的轿车前方突然窜出一只动物，在能见度只有两三米的情况下，车辆却提前十米刹了车。借助车上的远红外线摄像机，驾驶员能及时识别出人、动物和车辆等不同散热物体 一座建筑的质量&ldquo 瑕疵&rdquo 与节能水平难以用肉眼观察，但通过红外成像技术，检测易如反掌，因为裂缝处与其他地方的温度不同。 　　&ldquo 借助于目标自身发射的红外辐射来看透肉眼看不到的东西&rdquo ，就是红外成像技术。上述两个例子只是这项技术广泛用途的部分显示。 　　在军事上，红外热像仪可应用于军事夜视侦查、武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等多个领域 在民用方面，可以用于材料缺陷的检测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生产过程监控、自动测试、减灾防灾&hellip &hellip 　　这是一个散发着巨大诱惑的市场，也是一个&ldquo 难以高攀&rdquo 的市场&mdash &mdash 核心成像芯片的研制太难了，难到只被西方少数国家掌握，却因其广泛的军事用途被列入技术封锁和产品禁运之列。而国内，围绕着这项&ldquo 高门槛、宽应用&rdquo 的技术，一批国字头科研院所和高新企业展开角逐，其中包括资金、实力并不占优的民营企业睿创公司。 　　这家公司创业者认为，&ldquo 实际上，红外行业特别是非制冷红外成像行业在中国是一个空白，没有谁真正突破了核心技术，这就给我们同等竞争的机会。&rdquo 　　企业的嗅觉是最灵敏的，这促使睿创公司招兵买马，试图在这个行业一展身手，&ldquo 成立公司之前，我们没有100%的把握，只有70%。&rdquo 在公司的创业者看来，睿创是民企，&ldquo 没有退路，只能拼命&rdquo ：&ldquo 我们把身家性命都押上了，这就是我们的饭碗，做不成就没有饭吃。&rdquo 　　不过，破釜沉舟的创业者还是没想到，&ldquo 这个领域的&lsquo 水太深了&rsquo 。&rdquo 　　&ldquo 深不可测&rdquo 的研发大海淹没了谁? 　　黑夜是光的坟墓，也让人们产生了对光明的渴求，红外成像与红外探测器便应运而生。 　　在夜视领域，红外探测器是热成像系统的核心，主要分为制冷型和非制冷型。尽管前者被认为是高端应用中的最佳选择，但因为成本居高不下，所以尺寸较小、重量较轻且功耗较低的非制冷红外探测器更获大家青睐。 　　但制作非制冷红外探测器并不容易。 　　作为资金密集型和技术密集型产业的代表，睿创的&ldquo 非制冷红外探测器&rdquo 之路首先面临着钱的考验，&ldquo 研发包括几个步骤，从设计开始就要花钱，做芯片肯定要流片，半导体流片需要花钱 这里面的风险在于，如果设计细节稍有不慎，则前功尽弃，整个之前的投入全部废掉 然后，封装、测试，上马设备都需要花钱 在此之外，原材料的费用，人员费用等等都离不开资金的投入&rdquo 。 　　投钱多、见效慢考验着企业的定力，但找钱还不是最难的，探测器所需要的芯片攻关才是最大挑战，&ldquo 红外焦平面探测器芯片采用IC(集成电路)+MEMS(微机电系统)，长期以来，我国电子信息产业一直饱受&ldquo 缺芯&rdquo 之痛，况且，红外成像芯片相对其它芯片来说，复杂程度和研发难度更高&rdquo 。 　　大浪淘沙，适者生存，&ldquo 深不可测&rdquo 的研发大海检验着研发阵营的成色：那些并未做好准备的投入者，一个接一个被淘汰 剩下的是善水的坚持者。千百次的&ldquo 实验&mdash 失败&mdash 再实验&mdash 再失败&mdash 直到成功&rdquo ，亲历者的刻骨记忆永远比文字记述来得真切，公司负责人一句&ldquo 太不容易了&rdquo ，概括了所有的研发故事。 　　尽管步履维艰，挑战重重，但&ldquo 非制冷红外探测器&rdquo 的研制还不是这家企业的终极野心。 　　如何掌握改变未来的技术? 　　如果问一下联合国维和部队最怕的是什么，路边炸弹是回答之一。防不胜防的路边炸弹，给爱好和平的人们造成的伤亡不绝于耳。在传统威胁面前，高技术也无能为力?比&ldquo 非制冷红外成像技术&rdquo 更为先进的&ldquo 太赫兹成像&rdquo 的穿墙透视能力给出了答案。 　　太赫兹技术被美国评为&ldquo 改变未来世界的十大技术&rdquo 之一，它可以穿透墙体对房屋内部进行扫描，是复杂战场环境下寻敌成像的理想技术。同时，与耗资较高、作用距离较短、无法识别具体爆炸物的X射线扫描仪相比，太赫兹成像具有独特优势，目前已经初步应用于检查邮件、识别炸药及无损探伤等安全领域。 　　2013年1月对中国红外行业来说有着标志性意义：这一天，烟台睿创研制的第一代&ldquo 非制冷红外焦平面探测器&rdquo 迎来&ldquo 鉴定大考&rdquo ，&ldquo 国际同类产品先进水平&rdquo 的结论证明了过去3年努力所达到的高度。2014年初,睿创又发布了第二代高性能红外成像探测器产品，关键指标已经优于国外的竞争产品。 　　公司负责人表示,&ldquo 以前，核心的芯片和器件主要依赖进口，它的价格从几万到十几万不等，我们产品开发成功可以使价格大幅度下降，当前我们看好安防监控和汽车辅助驾驶市场，这个量是非常大的。&rdquo 　　利用3年时间将非制冷红外探测器打造出来后，这个上进的民企并没有停下脚步，而是瞄准了下一代非制冷红外成像技术与更高难度的太赫兹探测器。 　　借助在前期非制冷技术的积淀，睿创又开发出了国内首款太赫兹焦平面探测器产品。值得一提的是：经过国外权威机构的测试，该设备的成像芯片指标达到了国际一流水准。 　　为什么是他们做出来了? 　　睿创成立短短四年，做出了西方需要十年时间才能做出的产品。公司负责人时常面临的疑问是：你们是如何做出来的? 　　&ldquo 之所以能取得成功，是因为我们站在巨人的肩上。在调研、分析与总结之前很多伟大科学家与工程技术人员的杰出成果的基础上最终形成了公司自己的核心技术，争取少犯前人犯过的错误&rdquo 。 　　在关键的环节找关键的人和灵活的用人机制也推动着项目的成功。&ldquo 我觉得成功的重要原因是股东和董事会充分放权，对总经理和研发团队信任。在公司，500万以下的研发资金支出可以不经过董事会 总经理全国各地搜罗产业链条上所需人才，薪金待遇随需而定&rdquo 。 　　公司近100名员工，研发人才占了50%多，这就是睿创作为研发初创企业的典型特征。记者了解到，这个包括8名博士、34名硕士的研发团队已经在短短4年间取得了26项专利，其中包括6项发明专利。当然，股权激励是必不可少的。公司一旦上市，拥有股权的研发人员也将获得相应的回报。 　　激励机制和充分放权给企业带来了活力。 　　眼下，&ldquo 非制冷红外成像&rdquo 和&ldquo 太赫兹成像&rdquo 的技术都已成熟，进入了产业化的&ldquo 前夜&rdquo ，这让睿创公司有了更大的信心：&ldquo 预计我们的一期芯片达产后，年产值可以达到10亿人民币，在二期完工之后，我们可以达到50亿的产值。&rdquo

可以“看见”温度的红外产品，正快速从小众走向大众。而在炙手可热的红外热成像市场中，中国红外企业凭借核心技术，正在快速崛起。郭晨凯 制图8月底，东风猛士发布全新豪华电动越野车M-Terrain，这款已实现L3级智能驾驶的新车型搭载了红外辅助驾驶系统。9月初，高德红外宣布全资子公司轩辕智驾收到广汽埃安的《零部件开发试制通知书》，又一次在国内乘用车红外前装项目上完成定点。“这是红外热成像产品在智能驾驶领域国产车型中的全新应用。”武汉高德智感科技有限公司董事长黄晟在接受上海证券报记者采访时表示，国内乘用车厂商均已在自己的旗舰车型上规划红外辅助驾驶功能，“红外将成为自动驾驶感知方案的必选项”。不仅仅是智能驾驶，红外热成像芯片已成为物联网时代不可或缺的重要传感器件。记者采访了解到，随着红外热成像技术的突破、推广和普及，户外夜视、工业检测、海关出入境检验检疫、辅助医疗中的疾病检测、日常红外测温、安防监控等方面，都可以看到红外热像设备的身影。智能驾驶“锁定”红外红外热成像产品，会成为智能驾驶的刚需或者标配吗？“会。”黄晟回答得很干脆。保障驾驶安全，这一个理由就够了。黄晟介绍，大约10年前，在红外探测器核心技术取得突破后，高德红外（高德智感母公司）开始寻找下游的应用场景，汽车是最被看好的领域之一。对标奔驰、宝马等高端车型，部分中高端新能源车开始探索智能驾驶方案，但高达近万元的价格成为红外探测器拓展市场的主要障碍，毕竟可见光摄像头、毫米波雷达等产品成本比较低，在一般情况下也够用。然而，随着智能驾驶技术需求的不断提升，人们发现，传统雷达并不能有效解决汽车驾驶中全天候场景的问题，复杂场景下，红外热像产品的价值体现则越来越清晰。“智能驾驶，尤其是复杂环境下如何更安全地驾驶，对红外设备的需求非常明确。”黄晟介绍，与传统 CIS（接触式图像传感器）和激光雷达相比，红外探测器在高动态范围、雨天、雾天、暗光及沙尘暴等多种场景下优势明显，可以全时全天候提升视觉感知能力。同时，红外探测器晶圆封装技术的成熟，也使得红外探测器的成本有了较大下降，为大规模应用提供了条件。“对于高等级自动驾驶系统来说，红外探测不可或缺。”日前，长江证券发布研报认为，多传感器融合的自动驾驶方案是未来汽车发展的必然趋势，如视觉+雷达+红外混合。“热数据”赋能千行百业凭借超越人眼的视觉能力，红外热成像技术已经在多个工业领域实现了广泛的应用。“热数据”已成为物联网的一个重要支撑。据了解，红外热成像不需要直接接触被测物体的表面，就能够捕捉静止和移动的目标物体温度，获取目标温度分布红外图，检测出温度异常、热分布不均匀等问题。利用好红外的这一特性，可以帮助及时发现与定位缺陷，消除潜在隐患，优化生产过程、完善质量管控体系，助力工业生产提质增效。譬如，在工业自动化领域，呈现汽车零部件生产过程中的温度分布；在PCBA电路板领域，为设计研发提供热数据，检测电路板故障；在太阳能光伏发电中，检测太阳能电池板工作状态及热缺陷；在石油石化生产过程中，检测储罐液位、衬里损伤等。据统计，红外的下游应用已拓展到钢铁冶金、石油化工等20多个大行业。在应用最成熟、渗透率最高的电力行业，红外热成像设备的总需求量达到约2.5万台，市场需求总额约20亿元。再如视频监控领域，由于不可避免的昼夜交替以及恶劣天气的影响，在一定程度上限制了可见光监控设备的正常发挥，而红外热成像监控产品正好弥补了这一缺失，特别适合高安全级别区域的入侵防范。还有医疗领域，除了人们已熟知的红外测温，红外热像仪还是皮肤、血管等病变诊断的标准手段，目前已开始用于手术中监视病人的心脏和血管，以便发现异常现象，及时采取措施。“如今影响红外市场发展的关键，不是成本，也不是技术，而在于应用。我们和客户一起探讨解决方案，做到从能用到好用。”黄晟说，红外产业的特征之一就是“碎片化的需求”，随着成功案例的示范效应不断显现，红外产品的价值正逐步被越来越多的行业认可，产业自身也进入新一轮高速发展期。中国红外企业迅速崛起据统计，目前，国内从事红外热成像产品研发、生产和销售的企业已有400余家。据Yole《2020年热像仪和热探测器报告》，在2020年全球红外热成像整机的出货量上，我国的高德红外、海康威视、睿创微纳和大立科技四家厂商合计占据全球44%的市场份额。关键技术的自主可控，为我国红外产业的发展提供了稳健的根基。经过多年的发展，我国已具备了材料、MEMS传感器芯片、CMOS读出电路、制冷机、杜瓦封装、整机制备的全产业链生产能力。据Yole统计，高德红外以17%的市场份额成为我国第一大红外传感器企业，同时也是全球第二大红外传感器公司。再如海康威视，公司目前已实现非制冷红外探测器量产，并借助安防销售渠道快速拓展到工业探测领域。今年1月，海康威视披露控股子公司海康微影将投资12.8亿元建设红外热成像整机产品产业化基地。“随着中国红外热成像厂商在产品研发和科技创新上的持续发力，中国红外企业在全球的市场份额将迅速扩大，这将重塑全球红外行业竞争格局。”Yole预测，到2025年中国红外厂商的全球市场占比将提升至64%。

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近日，全国汽车标准化技术委员会正式发布了国家标准《汽车用被动红外探测系统》（GB/T 43249-2023），该标准自2018年开始历经5年时间，在各方组织的联合推动下，终于成功面世发布。众多红外热成像企业包括海康微影、睿创微纳、高德红外、飒特红外、轩辕智驾等，依托公司强大的科技实力与多年红外技术的沉淀，全程参与并大力支持该国标实施发行，推动红外热成像技术在汽车行业的应用和发展。什么是被动红外技术被动红外技术简单理解就是红外热成像技术，该技术最先在军事上应用，但随着市场需求的扩大和更多资本的投入，热成像技术逐渐扩展到预防检测、消防、制程控制、安防、汽车、环境监测等民用领域。被动式红外技术是利用大于绝对温度的物体自身会向外发射一定波长的红外光束的原理，并利用红外图像传感器来感知目标物，也就是热成像技术。其探测范围广、距离远、穿透性强、防强光照射。在汽车领域里，基于红外热成像技术的夜视系统可以大幅提升汽车夜间视觉感知能力。这一功能前些年由国外垄断与技术封锁，原本只在高端进口车型才有配置。近年来随着软硬件实现国产化，红外热成像夜视系统这只“旧时王谢堂前燕”已然“飞入”更多的寻常车型，并成为前装后装市场新的增长点。左图为可见光，右图为远红外《汽车用被动红外探测系统》标准实施的意义《汽车用被动红外探测系统》国家标准的实施，标志着车载红外热成像技术行业内的权威认可。车载红外热成像产品可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及智能驾驶解决方案等，能解决雾霾雨雪等恶劣天气环境、夜间光照不良、眩光视线不佳等影响安全驾驶的重点问题，结合可见光摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器实现多维感知，提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。红外热成像的加速“上车”，将开启智能驾驶的新蓝海。

在背景与目标红外辐射量差距不大或背景较为复杂等情况下，传统红外成像技术对目标进行探测与识别的难度较大。而红外偏振探测在采集目标与背景辐射强度的基础上，还获取了多一维度的偏振信息，因此在探测隐藏、伪装和暗弱目标和复杂自然环境中人造目标的探测和识别等领域，有着传统红外探测不可比拟的优势。但同时，偏振装置的加入也增加了成像系统的复杂度与制作成本，且对于远距离成像，在红外成像系统前加入偏振装置对成像系统的探测距离有多大的影响，也有待进一步的研究论证。据麦姆斯咨询报道，近期，中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院红外探测与成像技术重点实验室和中国科学院大学的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析”为主题的文章。该文章第一作者为谭畅，主要从事红外偏振成像仿真方面的研究工作；通讯作者为王世勇研究员，主要从事红外光电系统技术、红外图像信号处理方面的研究工作。本文将从分析成像系统最远探测距离的角度出发，对成像系统的探测能力进行评估。综合考虑影响成像系统探测能力的各个因素，参考传统红外成像系统作用距离模型，基于系统的偏振探测能力，建立了红外偏振成像系统的作用距离模型，讨论了偏振装置非理想性对系统探测能力的影响，并设计实验验证了建立模型的可靠性。红外成像系统作用距离建模目前较为公认的对扩展源目标探测距离进行估算的方法是MRTD法。该方法规定，对于空间频率为f的目标，人眼通过红外成像系统能够观察到该目标需要满足两个条件：①目标经过大气衰减到达红外成像系统时，其与背景的实际表观温差应大于或等于该频率下的成像系统最小可分辨温差MRTD（f）。②目标对系统的张角θT应大于或等于相应观察要求所需要的最小视角。只需明确红外成像系统的各项基本参数与观测需求，我们就可以计算出系统的噪声等效温差与最小可分辨温差，进而求解出它的最远探测距离。红外偏振成像系统作用距离建模偏振成像根据成像设备的结构特性可分为分振幅探测、分时探测、分焦平面探测和分孔径探测。其中分时探测具有设计简单容易计算等优点，但只适用于静态场景；分振幅探测可同时探测不同偏振方向的辐射，但存在体积庞大、结构复杂，计算偏振信息对配准要求高等问题；分孔径探测也是同时探测的一种方式，且光学系统相对稳定，但会带来空间分辨率降低的问题；分焦平面偏振探测器具有体积小、结构紧凑、系统集成度高等优势，可同时获取到不同偏振方向的偏振图像，是目前偏振成像领域的研究热点，也是本文的主要研究对象。图1为分焦平面探测系统示意图。图1 分焦平面探测器系统示意图本文仿真的分焦平面偏振探测器，是在红外焦平面上集成了一组按一定规律排列的微偏振片，一个像元对应着一个微偏振片，其角度分别为 0°、45°、90°和135°，相邻的2×2个微像元组成一个超像元，可同时获取到四种不同的偏振态。图1为分焦平面探测系统结构示意图。传统方法认为在红外成像系统前加入偏振装置后，会对系统的噪声等效温差与调制传递函数MTF（f）产生影响，改变系统的最小可分辨温差，进而改变系统的最远探测距离。本文将从偏振装置的偏振探测能力出发，分析成像系统的最小可分辨偏振度差，建立红外偏振成像系统的探测距离模型。我们首先建立一个探测器偏振响应模型，该模型将探测器视为一个光子计数器，光子被转换为电子并在电容电路中累积，综合考虑探测器井的大小、偏振片消光比、信号电子与背景电子的比率以及入射辐射的偏振特性，通过应用误差传播方法对结果进行处理。从噪声等效偏振度（NeDoLP）的定义出发，NeDoLP是衡量偏振探测器探测能力的指标，即探测器对均匀极化场景成像时产生的标准差。对其进行数学建模，进而分析得到红外偏振成像系统的最远探测距离。图2 DoLP随光学厚度变化曲线对于探测器来说，积分时间越长，累积的电荷越多，探测器的信噪比（SNR）就越高，但这种增加是有限度的。随着积分时间的增加，光生载流子有更多的时间被收集，增加信号。然而，同时，暗电流及其相关噪声也会增加。对于给定的探测器，最佳积分时间是在最大化信噪比和最小化暗电流及噪声的不利影响之间取得平衡，为方便分析，我们假设探测器工作在“半井”状态下。通过以下步骤计算红外偏振成像系统最远作用距离：a. 根据已知的目标和背景偏振特性以及环境条件，计算在给定距离下，目标与背景之间的偏振度差在传输路径上的衰减。b. 结合系统的探测器性能参数，确定目标在给定距离下是否可被观察到。如果不能则减小设定的距离。目标被观察到需同时满足衰减后的偏振度差大于或等于系统对应于该频率的最小可分辨偏振度差MRPD，目标对系统的张角θT大于或等于相应观察要求所需要的最小视场角。c. 逐步增加距离，直到目标与背景之间的偏振度差不再满足观察要求。这个距离即为成像系统最远作用距离。τp (R)为大气对目标偏振度随探测距离的衰减函数，可根据不同的天气条件，根据已有的测量数据进行插值，计算出不同探测距离下大气对目标偏振度的衰减，图4. 5给出了根据文献中测量数据得到的偏振度随光学厚度增加衰减关系图。这里给出的横坐标是光学厚度，不同天气条件下，光学厚度对应的实际传播距离与介质的散射和吸收系数有关。综上，我们建立了传统红外成像系统和考虑了偏振片非理想性的红外偏振成像系统的作用距离模型，下面我们将对模型的可靠性进行验证，分析讨论探测器各参数对成像系统探测能力的影响。验证与讨论由噪声等效偏振度的定义可知，其数值越小，代表偏振探测器的性能越优秀。下面我们对影响红外偏振成像系统探测性能的各因素进行讨论，并设计实验验证本文建立模型的正确性。偏振片消光比消光比是衡量偏振片性能的重要参数，市售的大面积偏振片的消光比可以超过200甚至更多。对其他参数按经验进行赋值，从图3可以看到，对于给定设计参数的探测器，偏振片消光比超过20后，随着偏振片消光比的增加，探测器性能上的提升微乎其微。对于分焦平面探测器，为实现更高的消光比，不可避免地要牺牲探测器整体辐射通量。由于辐射通量降低而导致的信噪比损失可能远远超过消光比增加所获得的收益。这一结果同样可以对科研人员研制偏振片提供启发，对需要追求高消光比的偏振片来说，增大透光轴方向的最大透射率要比降低最小透射率更有益于成像系统的性能。图3 偏振片消光比与探测器噪声等效偏振度关系图探测器井容量红外探测器的井容量是指探测器像素在饱和之前能够累积的电荷数量的最大值。井容量是衡量红外探测器性能的一个关键参数，井容量通常以电子数（e-）表示。较大的井容量意味着探测器可以在饱和之前存储更多的电荷，从而能够在更大的亮度范围内准确检测信号。这对于在具有广泛亮度变化的场景中捕获清晰图像至关重要。从图4可以看出，增大探测器井的容量，同样能很好的提高成像系统的偏振探测能力。图4 探测器井容量与探测器噪声等效偏振度关系图然而，井容量的增加可能会导致像素尺寸增大或探测器面积减小，这可能对系统的整体性能产生负面影响。因此，在设计红外探测器时，需要权衡井容量、像素尺寸和其他性能参数，以实现最佳性能。目标偏振度虽然推导出的噪声等效偏振度公式包含目标偏振度这一参量，但目标的偏振度本身对探测器的噪声等效偏振度没有直接影响。NeDolp 是一个衡量探测器性能的参数，它主要受探测器内部噪声、电子学和其他系统组件的影响。然而，目标的偏振度会影响探测器接收到的信号强度，从而影响信噪比（SNR）。从图5也可以看出，探测器的NeDolp受目标的偏振度影响不大。图5 目标偏振度与探测器噪声等效偏振度关系图读取噪声与产生复合噪声比值读取噪声主要来自于探测器的读出电路、放大器和其他电子元件。它通常在整个光强范围内保持相对恒定。产生复合噪声是由光子的随机到达和电荷生成引起的，与光子数成正比。在低光强下，产生复合噪声通常较小；而在高光强下，它会逐渐变大。通过计算读取噪声和产生复合噪声的比值，可以确定系统的性能瓶颈。如果读取噪声远大于产生复合噪声，这意味着系统在低光强下受到读取噪声的限制。在这种情况下，优化读出电路和放大器等元件可能会带来性能提升。如果产生复合噪声远大于读取噪声，这意味着系统在高光强下受到产生复合噪声的限制。在这种情况下，提高信号处理和光子探测效率可能有助于改善性能。从图6可以看出，降低读取噪声与产生复合噪声比值可以有效提升系统偏振探测能力。图6 δ与探测器噪声等效偏振度关系图信号电子比例综合图4~6可以看出，提升β的数值可有效提高探测器的偏振探测能力，由β的定义可知，对于确定井容量的探测器，β的取值主要取决于探测器的各种噪声与积分时间，降低探测器的工作温度、优化探测器结构、减少表面和界面缺陷等途径都可以降低探测器的噪声，调节合适的积分时间也有助于探测系统的性能提升。实验验证根据噪声等效偏振度的定义，利用面源黑体与红外可控部分偏振透射式辐射源创建一组均匀极化场景。如下图7所示，黑体发出的红外辐射，经过两块硅片，发生四次折射，产生了偏振效应，通过调节硅片的角度，即可产生不同线偏振度的红外辐射。以5°为间隔，将面源黑体平面与硅片间的夹角调为10°~40°共七组。每组将面源黑体设置为40℃和70℃两个温度，用国产自主研制的红外分焦平面偏振探测器采取不少于128帧图像并取平均，然后将每组两个温度下相同角度获得的图像作差，以减少实验装置自发辐射和反射辐射对测量结果的干扰，差值图像就是透射部分的红外偏振辐射。对差值图像进行校正和去噪后，即可按公式计算出探测器对均匀极化场景产生的偏振度图像。计算出红外辐射的线偏振度，为减小测量误差，仅取图像中心区域的像元进行分析。该区域像元的标准差就是该成像系统的噪声等效偏振度（NeDoLP）。探测器具体参数如表1所示。图7 实验示意图表1 偏振探测器参数利用本文建立的探测器仿真模型计算出硅片的线偏振度仿真值，公式19计算出硅片线偏振度的理论值，与实验的测量值进行对比，图8展示了三组数据的变化曲线，从图中可以看出，三组数据存在一定偏差，这可能与硅片调节角度误差、面源黑体稳定性、干涉效应、硅片摆放是否平行等因素有关，但在误差允许的范围内，实验验证了偏振探测系统的性能，也证明了本文建立仿真模型的可靠性。NeDoLP测量结果如表2所示。图8 线偏振度理论值、测量值与本文模型仿真值曲线图表2 实验结果从上表可以看到NeDoLP的测量值与仿真值的差值基本能控制在5%以内，实验结果再次印证了本文设计的模型的可靠性。实例计算应用建立的模型对高2.3m，宽2.7m，温度47℃，发射率为1的目标的最远探测距离进行预测，目标差分温度6℃；背景温度27℃；发射率1；目标偏振度30%，背景偏振度1%，使用3.2节中样机的探测器参数，最后，采用文献中介绍的“等效衰减系数-距离”关系的快速逼近法对红外探测系统最远作用距离R进行求解，得到表3的结果。表3 红外成像系统的最远作用距离根据红外探测系统最远探测距离，利用本文第二节提出的方法，得到不同探测概率下红外偏振成像系统最远作用距离结果如表4所示。表4 红外偏振成像系统的最远作用距离所选例子为目标与背景偏振度差异大于其温差，所以在这种探测场景下红外偏振成像系统的探测能力要优于红外成像系统。探测器的参数不同，探测场景与目标的变化都会对模型的结果产生影响，但本文提供的成像系统作用距离模型可为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供参考。结论针对不同的探测场景，红外成像系统与红外偏振成像系统在最远探测距离方面哪个更有优势并没有定论，探测目标的大小，背景与目标的温差与偏振度差，大气透过率，具体探测器的参数等因素都会对成像系统的最远探测距离产生影响。经实验验证，本文所建立的非理想红外偏振成像系统的响应模型是可靠的，可以用于估算成像系统的最远作用距离，针对不同的探测场景，读者可通过实验确定探测器的具体性能参数，利用仿真软件或实验测量的方式获取探测目标的温度与偏振信息，明确探测环境的具体大气参数，利用模型对红外成像系统与偏振成像系统的最远作用距离进行预估，选择更具优势的成像系统。这项研究获得上海市现场物证重点实验室基金（No. 2017xcwzk08）和上海技术物理研究所创新基金（No. CX-267）的资助和支持。论文链接：http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023041

受神经形态计算并行处理能力的启发，多通道超构成像（meta-imaging）在成像系统的分辨率增强和边缘识别方面取得了相当大的进步，甚至扩展到中远红外光谱。目前典型的多通道红外成像系统由分离的光栅或合并的多个相机构成，这需要复杂的电路设计和巨大的功耗，阻碍了先进的类人眼成像器的实现。近期，由成都大学郭俊雄特聘研究员、清华大学Yu Liu、电子科技大学黄文教授和北京师范大学张金星教授领导的科研团队开发了一种由铁电超畴（superdomain）驱动的可打印石墨烯等离子体光电探测器阵列，用于具有增强边缘识别能力的多通道超构红外成像。通过直接重新调整铁电超畴而不是重建分离光栅，所制造的光电探测器在零偏压下表现出多光谱响应。与单通道探测器相比，研究人员所开发的多通道红外成像技术表现出更强和更快的形状分类（98.1%）和边缘检测（98.2%）。研究人员开发的概念验证光电探测器阵列简化了多通道红外成像系统，并为人脑型机器视觉中的高效边缘检测提供了潜在的解决方案。相关研究成果以“Type-printable photodetector arrays for multichannel meta-infrared imaging”为题发表在Nature Communications期刊上。基于“活字印刷式”多通道光电探测器阵列的红外成像使用铁电超畴打印的光电探测器的多通道超构红外成像技术方案如上图所示。与多个相机的合并不同，所提出的超构成像的像素点被设计为使用通过“活字印刷式”探测器实施的单个孔径实现并行多通道。通过将单层石墨烯和具有纳米级宽度条纹超畴的BiFeO₃ （BFO）薄膜集成，研究人员开发了一种简单的双端零偏压多通道阵列（MCA）探测器，用于超构红外成像。基于拉曼信号的载流子密度空间监测表明，通过重新调整铁电超畴可以实现石墨烯导电性的非均匀图案化。当工作在零偏压和室温下时，所开发的器件阵列在中红外区域表现出可调谐的透射光谱和选择性响应。“活字印刷式”等离子体光电探测器的制造和架构为了验证这种可打印架构的性能，研究人员通过重新调整铁电畴宽度（对应于活字印刷技术的排版过程）在同一BFO薄膜上制作了一个器件阵列。研究人员重点研究了石墨烯/ BFO超畴（不同宽度）混合结构的光谱响应。所开发的光电探测器实现了约30 mA W⁻ ¹ 的增强响应度和10⁹ Jones数量级的比探测率（D*）。“活字印刷式”光电探测器阵列的表征重要的是，研究人员展示了MCA光电探测器在红外成像应用中的集成，与单通道阵列（SCA）探测器相比，显示出对整体目标形状和边缘检测的更高识别精度，以及更快的训练和识别速度。“活字印刷式”探测器在手势红外成像和识别中的应用总而言之，通过将单层石墨烯和具有纳米级宽条纹超畴的BFO薄膜集成，研究人员开发了一种可打印的光电探测器阵列，证明了这种类型的器件阵列是为多通道超构红外成像应用而设计的，并实现了增强的边缘检测。所开发的可打印光电探测器在零偏压下工作，在室温下表现出约30 mA W⁻ ¹ 的高响应度。这可以归因于石墨烯等离子体与入射光的共振耦合。此外，器件阵列在中红外区域表现出选择性响应，这是通过在环境条件下直接重新调整BFO超畴宽度实现的。这项研究证明，通过在纳米尺度上改变铁电畴可精确控制石墨烯载流子密度。与依赖复杂纳米制造技术的传统器件相比，石墨烯片与不同衬底的兼容性提供了多种优势。此外，该研究还证明了MCA探测器可以增强红外成像中的形状和边缘检测。这些特性使得未来具有简单的电路设计和低功耗的集成光电子平台成为可能。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-49592-4

近日，VOCs及甲烷泄漏检测红外热成像仪（OGI）及探测器工程技术中心（以下简称“技术中心”）在嘉兴经济技术开发区科创标杆企业——浙江焜腾红外技术股份有限公司（以下简称“焜腾红外”）正式挂牌成立，技术中心揭牌仪式在嘉兴长三角高层次人才创新园隆重举行。该技术中心专门设在浙江焜腾红外技术股份有限公司企业内，利用焜腾红外的技术平台进行技术研发和创新，基于焜腾红外的核心芯片技术，探索新的有毒有害及温室气体排放监测的技术监测手段。同时，焜腾红外董事长詹健龙先生担任该技术中心主任。揭牌仪式上，中国石油化工技术装备专业委员会理事、专委会秘书长丁武先生与浙江焜腾红外技术股份有限公司董事长总经理詹健龙共同为技术中心揭牌。技术中心揭牌该技术中心设在焜腾红外具有深远的意义，焜腾红外将通过积极创新和实践，与各行业共同推进并提高我国的VOCs及甲烷泄漏探测技术在环保和工业领域HSE（健康、安全和环境）中的应用创新发展，并拓展VOCs及甲烷泄漏探测技术在电力、煤矿、天然气储运、农业等各个行业的应用，为全面提升新质生产力、为国家双碳战略作出贡献。下一步，焜腾红外将进一步勇于创新，大胆试点，联合产学研各个领域的专家学者一起合作、一起探讨并实践这一新技术在各行各业中的应用，用科学创新提升运营管理水平。焜腾红外董事长詹健龙发表主旨演讲揭牌仪式上，浙江焜腾红外技术股份有限公司董事长詹健龙先生为广大来宾献上了主题为【制冷红外热成像芯片技术在石油石化行业VOCs及甲烷泄漏监测中的应用】的精彩主旨演讲。特邀嘉宾中国工业环保促进会副秘书长兼化工委员会主任李小平先生、华东理工大学资源与环境工程学院党委书记修光利教授、中石化（大连）石油化工研究院有限公司环保所副所长陈中涛先生等专家学者也分别围绕“双碳”背景下VOCs污染防治新要求、挥发性有机物监管政策进展和监测检测技术发展、VOCs及异味无组织排放监控、预警与溯源等主题进行了精彩的发言。目前，焜腾红外自主研发和生产的制冷型中波、长波气体泄漏探测器可有效监测到一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、氨气、六氟化硫等400多种VOCs气体。焜腾红外自主研发生产的中波标准款（550 g）、小型款（350 g）、微型款（260 g）等不同规格的制冷红外气体泄漏探测器，波段在3.2-3.5 μm、4.2-4.4 μm、4.5-4.7 μm，像元间距为320*256（30 μm）640*512（15 μm），NETD≤15 mk@25℃；制冷型长波标准款及小型款红外热成像气体泄漏检测仪，波段在10.3-10.7 μm和7-10.7 μm，像元间距为320*256（30 μm）640*512（15 μm），NETD达25 mk@25℃；中波、长波气体泄漏探测器均采用高端制冷型高工作温度（HOT）二类超晶格（T2SL）红外探测器，以图像形式快速发现甲烷、一氧化氮、二氧化硫、乙烯、六氟化硫、氨气等气体的泄漏，适用于开放空间的泄漏检测，能远距离、大范围快速筛查电力、石化、化工生产储运装置的泄漏，并能精准定位泄漏或排放源头，极大提升泄漏检测的效率，具有视频录制、拍照和语音录制功能，便于监督执法现场取证。焜腾红外的气体泄漏检测热像仪、气云成像遥测仪、在线式VOCs红外气体泄漏可视化监测系统等系列产品均已上线，探测终端内采用高灵敏度高工作温度T2SL中波制冷红外焦平面探测器，通过有线网络可实时观测VOCs气体泄漏状态的双光图像，系统适用于工业领域VOCs气体泄漏的实时在线检测，例如炼油厂、海上油气开采平台、天然气存储运输场所、化工化工业、生物气体厂、发电站、农业等。焜腾红外的机载式VOCs气体泄漏可视化巡检系统，搭载了先进的自主量产制造的小型化高工作温度T2SL探测器，可对甲烷等400多种挥发性有机物VOCs的泄漏进行检测，快速实时捕捉到VOCs类气体的泄漏。红外热成像仪（OGI）及探测器在各行各业的广泛应用另据悉，7月31日国新办举行的新闻发布会上，财政部副部长王东伟表示：随着我国经济转向高质量发展阶段，亟需改革环境保护税，将挥发性有机物（VOCs）纳入征收范围。这一改革将进一步促进全社会、各行业对于VOCs污染防治的共同关注。焜腾红外紧跟国家政策导向和社会发展趋势，本次技术中心成立后，焜腾红外将充分用好这个技术平台，广泛联合产学研和应用领域各路专家学者，共同推进国产化有毒有害及温室气体排放监测手段和解决方案，进一步促进VOCs及甲烷泄漏检测红外热成像技术的研发、探讨与应用，提升红外热成像技术与探测器工程技术的研发生产能力与综合应用实力，为国家双碳战略助力，为各个行业的安全生产和生态环境保护事业做出不懈的贡献！焜腾红外是国内仅有的几家集生产与研发制冷型红外热成像芯片、探测器组件及激光芯片于一体的国家高新技术企业、国家级专精特新"小巨人"企业，始终坚持立足自主研发制冷型红外芯片技术,聚焦我国在红外芯片核心器件领域的"卡脖子"问题,突破核心关键技术,专注于红外热成像技术在VOCs工业废气治理领域的应用。为实现高端进口装备国产替代，振兴民族工业和能源行业绿色低碳发展作出了新的贡献。焜腾红外现已完全掌握高工作温度（HOT）制冷型二类超晶格（T2SL）光学气体成像红外探测器这一核心技术并真正实现量产。该技术通过了浙江科技评估和成果转化中心的科技成果鉴定：攻克了T2SL材料外延生长、器件结构设计、芯片制备工艺及探测器规模化工艺等方面“卡脖子”关键技术，在Ⅱ类超晶格材料结构的优化设计、器件制备、高真空封装处于国内领先水平，其中120K高温工作制冷探测器技术属国内首创，填补了国内空白。

近日，浙江焜腾红外技术股份有限公司（以下简称“焜腾红外”）通过持续的技术投入和研发试制，迎来了国产化替代的又一重要新成就：在二类超晶格（T2SL）材料技术优势基础上进一步深耕，往更长波方向迈进。该制冷型红外焦平面热成像探测器在覆盖普通长波的基础上，将波长延伸至11 μm-12 μm，正式推出器件覆盖10.3 μm-10.7μm波段，涵盖320 × 256和640 × 512二种面阵规格。该探测器可实时快速精准定位有害气体六氟化硫（SF6）的泄漏位置，并具有呈现高量子效率、高清晰度、高灵敏度、高精确度的气体泄漏热像视图的优势。二类超晶格六氟化硫（SF6）红外热成像探测器作为大气环保监测的一个有效手段，六氟化硫（SF6）气体红外热成像探测器可广泛应用于能源电力、环保监测、石油化工、船舶运输等领域，特别适用于电力行业中大型变电站的主变压器故障监测，变电站主变压器一旦出现故障，会泄漏六氟化硫（SF6）有害气体，如何通过远程非接触式的方式去判断SF6有害气体泄漏，一直以来都是行业难题。六氟化硫（SF6）气体红外探测器作为一种比较行之有效的监测手段，其核心探测器多年来一直靠进口国外厂家的产品来满足。之前国内生产的SF6热成像仪中使用的探测器一直是通过进口的量子阱（QWIP）探测器来实现。此次焜腾红外突破技术壁垒，利用其二类超晶格技术优势，攻克了这一技术难题，实现了核心材料和技术的全新国产化替代。同时，焜腾红外也是行业内全球第一家推出二类超晶格技术的六氟化硫（SF6）气体红外热成像探测器的企业，可谓国产化替代的又一里程碑！接下来，焜腾红外将持续提升产品技术优势，与行业内优秀的红外热成像整机厂商一起为电力设备故障监测及其他领域的有害气体监测提供有效的技术手段，用焜腾造中国“芯”武装这一领域的仪器与设备！关于焜腾红外焜腾红外成立于2017年9月，是国内仅有的几家集生产与研发制冷型红外探测器及激光芯片的国家高新技术企业，建有浙江省高新技术研发中心，2022年入选国家级第四批“专精特新小巨人企业”。多年来公司专注于红外探测芯片材料、器件、测试、封装等关键技术的研发，致力于Ⅱ类超晶格红外探测器的国产化研发生产与产业化应用，在大气环境监测、环保治霾等民用领域实现批量化应用，为实现碳达峰碳中和国家战略提供了有效的技术手段。

美国时间5月1日，美国国务院和财政部宣布要进一步削弱俄罗斯维持其战争的能力，继续开展一场多边运动，以限制克里姆林宫的收入，并限制其获得对乌克兰进行非法战争所需的物资。该行动针对的是俄罗斯的军事工业基地、化学和生物武器项目，以及帮助俄罗斯获得武器或国防相关生产关键投入的第三国公司和个人。作为行动的一部分，近300个实体或个人被列入了制裁名单。前者为俄罗斯的军事工业基地提供关键投入，使俄罗斯能够继续对乌克兰的战争，并对国际安全构成重大威胁。后者使俄罗斯能够从国外获得急需的技术和设备。在梳理这份名单时，发现中国内地和香港地区共有22家企业被纳入了OFAC（美国海外资产控制办公室）的SDN名单（特别指定国民名单 ）（文末可见），并几乎都被标记为次级制裁对象。其中不乏上市公司和大型企业的子公司。值得注意的是，名单中还包括两家红外热成像领域的领先企业：武汉高芯科技有限公司和烟台艾睿光电科技有限公司，这两家公司均在该领域占据重要地位。武汉高芯科技有限公司高芯科技作为武汉高德红外股份有限公司的全资子公司，掌握了红外热成像技术的核心——红外焦平面探测器，致力于为全球红外热成像用户提供专业的非制冷和制冷红外探测器、机芯模组以及应用解决方案。主要产品包括红外焦平面探测器芯片、热成像机芯模组和应用终端产品。红外热成像仪、VOC检测仪等。公司在红外探测器及相关领域获得多项技术专利，可同时提供非制冷和制冷红外探测器。建立了8英寸0.11μm氧化钒非制冷红外探测器、8英寸0.5μm碲镉汞制冷红外探测器、8英寸0.5μm二类超晶格制冷红外探测器三条批产线，自主完成原材料提纯、生长，到芯片的流片、制造、封装与测试的全套工艺。公司产品品类丰富，覆盖多种面阵规格、多种像元尺寸以及多种波段组合 。产品灵敏度高、可靠性好，各项性能指标达到国际先进水平，已广泛应用于人体测温、工业测温、安防监控 、无人机载荷、气体泄漏检测、户外夜视、智能驾驶、物联网、智能家居、智能硬件等领域。烟台艾睿光电科技有限公司艾睿光电是烟台睿创微纳技术股份有限公司的全资子公司，专注于红外成像技术和产品的研发制造，具有完全自主知识产权，致力于为全球客户提供专业的、有竞争力的红外热成像产品和行业解决方案。主要产品包括红外焦平面探测器芯片、热成像机芯模组和应用终端产品。公司研发人员占比48%，已获授权及受理知识产权项目共2030件：国内专利及专利申请1299件（包括集成电路芯片、MEMS传感器设计和制造、Matrix IV图像算法、AItemp智能精准测温算法、IR-Pilot 红外AI智驾方案等）；国内商标申请共278件；国外专利及专利申请47件；国外商标申请133件；软件著作权215件；集成电路布图设计58件。公司产品广泛应用于智慧工业、户外观察、人工智能、机器视觉、智能驾驶、无人机、安防消防、物联网、医疗健康等领域。22家纳入SDN名单的公司1、安阳锻压数控设备有限公司2、中船联海运有限公司（香港地区公司）3、成都市卫莱科技有限公司4、芯时空电子有限公司（香港地区公司）5、重庆宗申航空发动机制造股份有限公司6、超达科技有限公司（香港地区公司）7、衡水和硕纤维素有限公司8、衡水元展贸易有限公司9、香港恒邦微电子有限公司（香港地区公司）10、IPM LIMITED（香港地区公司）11、金铭盛科技（香港）有限公司（香港地区公司）12、巨航航空科技（深圳）有限公司13、广州金升阳科技有限公司14、PIXEL DEVICES LIMITED（香港地区公司）15、RG SOLUTIONS LIMITED（香港地区公司）16、诗瓦贝光电（深圳）有限公司17、SILVER TECHNOLOGY LIMITED（香港地区公司）18、图龙国际控股有限公司（香港地区公司）19、武汉高芯科技有限公司20、武汉同昇科技有限公司21、烟台艾睿光电科技有限公司22、中成重装防务科技（山东）集团有限公司

根据某知名安防市场调研报告，至2019年全球红外热成像市场将达到8亿美元，在此之前，该市场的复合增长率将达到惊人的14%，远高于视频监控的复合增长率预期，尤以亚太地区的增长势头最猛。毫无疑问，红外热成像技术蕴藏了巨大的市场需求，但是根据调研报告，全球视频监控市场在2014年即达到约140亿美元，同期红外热成像市场还不足其市场的2%，从数据分析可以看到，红外热成像技术还远未得到安防市场的充分认可，市场应用前景可期。在中国乃至全球，红外热成像产业面临的挑战都很相似，这需要相关企业共同解决。首先，如何建立并加深客户对红外热成像技术的认知度，如何让客户真正了解其相较于普通视频监控技术的优势。对此，很多厂商已经在产品推广、客户培训方面加大投入。其次，原有红外厂商仅销售红外热成像摄像机并不能让客户满意，必须推出基于红外热成像技术的整体解决方案，在红外热成像摄像机中增加智能分析和功能，提高红外热成像的系统效率，扩大应用范围，真正解决客户的痛点。 红外热成像技术未来的发展随着MEMS技术的不断突破，红外探测器必然向着更小尺寸、更大分辨率、更低功耗的趋势发展，热成像探测器成本的降低，使得红外热成像技术在安防行业的广泛应用成为可能。而采用非制冷焦平面阵列探测器的红外热成像摄像机未来必将大量应用于智能安防监控中，并将在智能分析、多光谱图像融合等技术方面取得较大进展。未来5~10年间，红外热成像技术将成为与可见光摄像技术相匹敌的热门产业，二者优势互补，真正实现多光谱全天候视频监控，将安防视频监控行业推向新的高度。 本文来自仪器仪表商情网

ul class=" list-paddingleft-2" style=" list-style-type: disc " li p strong 红外成像进击之路：从军用到民用市场延伸 /strong /p /li /ul p 　　有很多技术，最开始是由于军事的需求推动发展的，比如核技术、航天技术，今天谈及的红外热成像也是其中一个代表。夜视技术主要分为微光成像和红外热成像，由于微光成像容易受到环境强光影响，红外热成像变得越来越受欢迎，近年来民用市场发展非常迅速。 /p p 　　红外热成像最早起源于美国，法国、以色列、日本等国家早早掌握了核心技术。经过十几年的发展，以红外探测器为主的红外成像市场及其应用在中国逐渐形成了完整的产业链。 /p p 　　红外热成像仪是一种可将红外图像转换为热辐射图像的技术，该技术是一种无损检测技术。由于红外成像技术的热敏感性，可用于军事战斗，特别是夜间战斗，同时可用于战斗机、雷达探测，以及航空航天应用，也可帮助边防监控设备在丛林、雨林等观测条件不利的场所及时发现目标。红外成像设备在夜间监控与公共安防也大显神威，在岸防、港口监控、夜间海面搜救、船只辅助驾驶、船上监控等领域得到了广泛应用。 /p p 　　在消防方面，红外成像发挥了巨大的作用，如今的消防人员可以手持红外热成像仪，准确判断着火点位置。另外，红外热成像仪能够穿透烟雾，发现浓烟弥漫下晕倒、等待救援的生还人员。这比盲目搜索，会节省更多宝贵的时间，能拯救更多人的生命。 /p p 　　近年来随着红外热成像仪价格下降和性能提高，已经进一步得到推广，在安防、消防、电力、医疗、个人视觉系统、交通、气象等领域得到应用，红外热成像仪的商业应用前景非常乐观。 /p p 　　每年在北京举办的光电子中国博览会将会展示我国许多红外成像的最新技术，2018年高德红外、艾睿光电等公司在该展会上重磅推出了自主研发高端红外探测器。2019年第十一届光电子中国博览会再次盛大来袭，会议将于8月5-7日继续在北京国家会议中心举办，将集中展示红外材料、器件以及红外热像仪、红外探测器、红外测温仪、红外夜视仪器、红外智能高速球等红外设备及应用。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 634px height: 373px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/b5b3d184-bf10-4db4-8f68-68038882607f.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" width=" 634" height=" 373" / /p ul class=" list-paddingleft-2" style=" list-style-type: disc " li p strong 红外成像市场国产化：机遇大于挑战 /strong /p /li /ul p 　　以往很长一段时间，我国的红外成像产品被美国、日本、法国等国家垄断，而且由于红外成像可用于军事领域，西方国家针对红外产品芯片对我国实现严格审批甚至禁运。可喜的是，如今我国已经打破了西方国家对我国长达20年的技术封锁!中国是全世界第四个具备红外芯片的产业化生产能力的国家。目前，我国红外成像芯片领域三强为高德红外、大立科技和烟台睿创微纳。 /p p 　　近年来，我国的近红外光谱技术取得了长足的发展，业界普遍认为，近红外在中国有着非常大的市场前景。但一方面，近红外应用拓展不足，相关的检测标准、应用建设还不完善 另一方面，国内近红外市场主要由进口品牌占据，国产厂商市场拓展难度很大，种种原因使得国产近红外厂商面临着巨大挑战 最后，红外成像产业规划不足，企业各自为战，缺乏统一的顶层设计发展，甚至出现低端的恶性竞争，也制约了行业壮大。 /p p 　　如上述红外成像的应用多样化，功能逐渐在各行各业显现，市场需求量的增长是必然的。目前中国的红外探测器企业数量呈增长趋势，企业技术水平逐步提高，市场份额也不断提升。根据美国Maxtech International 的红外热像仪市场调查报告，2014 年民用红外热像仪的市场规模达到 31.07亿美元，预计在 2020 年，其市场规模可达 56.01 亿美元，民用红外热像仪的销售金额复合增长率 为 10.00%。据统计显示，2012-2017年，我国红外探测器市场规模年均复合增长率为14% 预计2018-2024年，市场规模年均复合增长率将达到15%。 /p ul class=" list-paddingleft-2" style=" list-style-type: disc " li p strong 光电子红外展 开创红外产业新时代 /strong /p /li /ul p 　　作为红外成像技术展示的一大盛事，2019年第十一届光电子中国博览会令人期待。展会期间，中国光学工程学会将牵手红外与微光技术应用产业联盟举办 strong 第八届红外及光电子产业大会 /strong ，此次会议将沟通航天航空、军事国防等单位对新型红外探测器应用的需求，促进新技术的实用化和工程化，为我国新一代红外系统发展确定方向，对促进业内各方人士的交流与合作都具有非常积极的意义。 /p p 　　会议邀请到来自中国航天科工集团飞航技术研究院张锋、南京理工大学陈钱、天津津航技术物理研究所卢进等多领域的专家学者将与红外行业专业人士齐聚一堂。沈阳自动化所罗海波、洛阳电光设备研究所王合龙等专家将从《智能化图像处理技术及其应用》、《国产化红外探测器技术及应用》、《国产化集成芯片技术及应用》等多方面解读行业的未来走向，为突破中国红外成像核心技术瓶颈献言建策。 /p p 　　我们诚邀各位专业人士与会，共同分享全球红外成像的市场发展报告! /p p 　　 /p p strong 会议联系人 /strong ：孙萍 sunping@csoe.org.cn， /p p strong 联系电话： /strong 022-58168877 13752197287 /p p 　　 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 本届光博会观众免费参观预登记已全面上线，欢迎登陆展会官网或官方微信预约登记。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 展会报名地址：http://www.cipeasia.com/ /p p 　　 /p p 　　 strong 联系方式 /strong /p p strong 　　光电子· 中国博览会组委会 /strong /p p 　　服务热线：010-83739883 /p p 　　展会网址：http://www.cipeasia.com/ /p p 　　宣传合作： 010-83739885 /p p 　　联系邮箱：zhanjiahe@csoe.org.cn /p p br/ /p

2020年，由于新冠爆发，中国的红外热成像仪在测温领域取得了惊人增长。那么，2021年随着国内疫情趋于稳定，测温需求下滑，国内厂商的业绩表现如何呢？目前，我国红外热成像仪的生产厂家众多，本次将主要了解市场份额排在前列的四家国内厂商——高德红外、海康威视、睿创微纳和大立科技在2021年的业绩表现。核心技术方面，高德红外拥有完全自主知识产权的“中国红外芯”全套研制、批产技术，一举打破了西方多年的技术封锁、实现了完全自主可控，建成了三条8英寸（制冷碲镉汞、Ⅱ类超晶格、非制冷）红外焦平面探测器批产线。海康威视自建一条自主可控的8寸MEMS生产线及封装线，具备年产晶圆1万片，探测器百万颗的生产能力，在非制冷红外热成像传感器的先进集成电路设计、MEMS微桥结构设计、MEMS及封装制程开发、高真空封装技术等方面具备优势。睿创微纳自主研发的非制冷红外传感器焦平面阵列敏感材料制备、非制冷红外焦平面阵列设计与制备、非制冷红外焦平面探测器晶圆级封装技术、基于非制冷红外技术的高精度非接触式测温技术研发等均实现了量产。大立科技拥有国内唯一的非制冷红外焦平面探测器（非晶硅）产业化基地，发布的业内首款600万像素非制冷红外焦平面探测器，至今仍是国内最高分辨率的非制冷红外焦平面探测器。红外热成像仪国产厂商核心技术红外热成像仪国产厂商高德红外海康威视睿创微纳大立科技核心技术建成了三条8英寸（制冷碲镉汞、Ⅱ类超晶格、非制冷）红外焦平面探测器批产线非制冷红外热成像传感器技术(自建8寸MEMS 生产线及封装线)非制冷红外传感器焦平面阵列敏感材料制备；非制冷红外焦平面阵列设计、制备；非制冷红外焦平面探测器晶圆级封装技术；基于非制冷红外技术的高精度非接触式测温技术研发国内唯一的非制冷红外焦平面探测器（非晶硅）产业化基地，国内最高分辨率的非制冷红外焦平面探测器营业收入方面，截至2021年第三季度，高德红外、海康威视、睿创微纳年初至报告期末营业收入均有不同程度增长——高德红外营业收入24.54亿元，比同期增长26.26%；海康威视营业收入556.30亿元，比同期增长32.38%；睿创微纳营业收入12.09亿元，比同期增长12.15%。大立科技截至2021年第三季度期末，防疫类产品收入975.23万元，较上年同期减少98.18%，非防疫类产品业务收入实现161.22%的大幅增长，防疫类产品收入大幅减少是影响其营收的重要因素。2021年第三季度财报中营收情况红外热像仪国产厂商年初至报告期末营业收入（元）年初至报告期末比上年同期增减变动幅度(%)高德红外2,444,778,946.4126.26海康威视55,629,267,490.8832.38睿创微纳1,208,508,540.9412.15大立科技741,397,083.44-9.37净利润方面，截至2021年第三季度，高德红外和海康威视归属于上市公司股东的净利润及归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润增加，而睿创微纳和大立科技归属于上市公司股东的净利润及归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润减少。相比同期，高德红外研发投入2.38亿元，增加15.15%；海康威视研发投入60.64亿元，增加27.90%；睿创微纳研发投入2.09亿，增加67.11%；大立科技研发投入2175.20亿，增加27.10%。2021年第三季度财报中归属于上市公司股东的净利润情况红外热像仪国产厂商归属于上市公司股东的净利润（元）年初至报告期末比上年同期增减变动幅度(%)高德红外919,328,504.1615.49海康威视10,965,641,158.1129.94睿创微纳423,682,306.65-8.84大立科技250,845,311.53-25.962021年第三季度财报中归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润情况红外热像仪国产厂商归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润（元）年初至报告期末比上年同期增减变动幅度(%)高德红外898,761,131.0914.26海康威视10,693,898,565.4433.01睿创微纳392,696,685.26-10.29大立科技190,528,629.69-42.05综合来看，截至2021年第三季度，国内红外热成像仪厂商总体营收呈增长态势，尽管不同程度受到防疫产品需求下滑带来的不利影响，但在非防疫类的红外热成像仪市场也各自通过规划布局取得了大幅增长。此外，在研发投入上，各大厂商也纷纷加大了研发力度，力求通过提升技术水平，稳固当前占据的市场份额，并加速进入红外热成像仪应用的新兴领域。2021年第三季度财报中营收和净利润情况红外热像仪国产厂商年初至报告期末营业收入（元）年初至报告期末比上年同期增减变动幅度(%)归属于上市公司股东的净利润（元）年初至报告期末比上年同期增减变动幅度(%)归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润（元）年初至报告期末比上年同期增减变动幅度(%)高德红外2,444,778,946.4126.26919,328,504.1615.49898,761,131.0914.26海康威视55,629,267,490.8832.3810,965,641,158.1129.9410,693,898,565.4433.01睿创微纳1,208,508,540.9412.15423,682,306.65-8.84392,696,685.26-10.29大立科技741,397,083.44-9.37250,845,311.53-25.96190,528,629.69-42.05

2023年8月14日在比利时鲁汶，imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。

Frontier - 功能强大，扩展无限的红外光谱 PerkinElmer，一家拥有近七十年红外光谱制造历史的仪器供应商，今年隆重推出功能强大，扩展无限的红外光谱产品 - Frontier，同时针对中国市场未来发展的实际需求，开发了一系列应用于特定行业的 Analyzer 检测分析仪。 - 想知道红外成像技术的在各类新材料研发中的强大应用吗？ - 想知道红外光谱与热分析技术，气相色谱技术联用在材料分析领域优势与特点吗？ - 想了解便携式分析仪如何在恶劣环境下，无线操控实现专家级红外分析工作吗？ - 想了解如何快速一键式完成润滑油，生物柴油，水中油脂，高分子材料的相关检测吗？ PerkinElmer 诚挚邀请您参加我们的【洞悉 、扩展 &mdash 红外成像与多仪器联用技术交流会】，在这里我们将和您分享最新产品带来的崭新技术革命。 时间及地点： 5月24日（南京） 5月26日（西安） 5月27日（成都） 地址： 南京 金陵饭店，南京新街口汉中路2号 西安 凯悦（阿房宫）酒店，西安碑林区东大街158号 成都 银河王朝大酒店，成都锦江区顺城大街88号 报名方式：请即点击网上报名 日程安排： 08:30 &ndash 09:10 来宾签到 09:10 &ndash 09:20 欢迎致辞及公司介绍 09:20 &ndash 10:00 PerkinElmer 红外家族新品 Frontier 产品特点介绍 10:00 &ndash 10:40 PerkinElmer 红外家族新品 Spectrum Two 产品推介 10:40 &ndash 11:00 茶歇 11:00 &ndash 11:40 PerkinElmer红外光谱多仪器联用技术在材料研究中的应用 11:40 &ndash 12:00 现场互动及 Spectrum Two 现场演示 12:00 &ndash 12:50 午餐 13:00 &ndash 13:30 PerkinElmer 面向不同行业推出的 Analyzer 解决方案介绍 13:30 &ndash 14:00 PerkinElmer 红外成像技术在各类材料研究领域中的应用 14:00 &ndash 14:20 技术交流 更多信息： 请访问 www.perkinelmer.com.cn 或致电 021-38769510 分机号码 2212 或 2121。 联系人： 陈洁 jie.chen@perkinelmer.com 张玉玺 gary.zhang@perkinelmer.com

截至10月31日凌晨，A股市场5,296家上市公司中已有5,279家披露完2023年前三季度财务数据，营业收入总和为53.27万亿元，同比增长2.22%；归属于母公司股东的净利润总和为4.38万亿元，同比下降2.20%。2023年前三季度A股整体业绩增速相对2022年同期有所放缓，但仍守住了“稳健增长”的基本盘。近日，仪器信息网梳理了红外热成像上市企业2023年前三季度业绩情况，帮助相关人员更好地了解各大企业的业绩表现，以飨读者。2023年第三季度各上市企业业绩情况企业名称产品营业收入（亿元）同比净利润（亿元）同比海康威视（002415）红外热成像整机产品237.045.52 ↑35.1314.00 ↑睿创微纳（688002）非制冷红外探测器、红外热成像机芯、红外热像仪整机产品8.7840.94 ↑1.2984.91 ↑高德红外（002414）红外焦平面探测器、红外热像整机及以红外热像为核心的综合光电系统等5.5613.61 ↑0.78-47.83 ↓光智科技（300489）红外晶体材料、红外镜头、红外探测器、红外整机及系统等2.41-5.67 ↓0.30119.19 ↑优利德（688628）红外热像仪核心芯片及红外热成像整机产品2.3936.74 ↑0.351124.38 ↑云南锗业（002428）红外锗光学元件、红外热像仪整机1.8985.96 ↑0.024112.39 ↑久之洋（300516）红外热成像机芯组件、制冷/非制冷红外热像仪1.681.76 ↑0.260-15.31 ↓华盛昌（002980）红外热成像整机产品1.6311.18 ↑0.344-0.50 ↓大立科技（002214）非制冷红外焦平面探测器、红外热成像机芯组件及整机系统制造0.542-34.78 ↓-0.588-46.26 ↓波长光电（301421）红外镜头0.788-10.83 ↓0.081-55.87 ↓福光股份（688010）红外镜头1.38-34.74 ↓-0.326-507.81 ↓有研新材（600206）红外光学元件及红外镜头26.72-38.27↓0.86822.44↑从上述12家上市企业第三季度的业绩情况来看，在营收方面，海康威视营收突破百亿，高达237.04亿元。有7家上市企业营收实现同比增长，占比约为58.33%；增幅最高的为云南锗业，达85.96%。在净利润方面，12家上市企业中前三季度10家实现盈利，占比约为83.33%。净利润超十亿的仅有海康威视，达35.13亿元。同样在净利润同比增幅方面，仅有6家实现正增长，占比约为50%，换言之半数企业净利润负增长，其中增幅最高的为优德利，达124.38%。综合整体来看，12家上市企业中前三季度仅有4家实现营收与净利双增长，分别为睿创微纳、海康威视、优利德和云南锗业。2023年前三季度各上市企业业绩情况企业名称产品营业收入（亿元）同比净利润（亿元）同比海康威视（002415）红外热成像整机产品612.752.60 ↑94.981.32 ↑睿创微纳（688002）非制冷红外探测器、红外热成像机芯、红外热像仪整机产品26.6255.67 ↑3.5897.79 ↑高德红外（002414）红外焦平面探测器、红外热像整机及以红外热像为核心的综合光电系统等16.13-6.28 ↓2.87-45.64 ↓优利德（688628）红外热像仪核心芯片及红外热成像整机产品7.8412.64 ↑1.2941.76 ↑光智科技（300489）红外晶体材料、红外镜头、红外探测器、红外整机及系统等7.21-0.83 ↓-1.3463.41 ↑华盛昌（002980）红外热成像整机产品4.915.14 ↑0.915-0.05 ↓云南锗业（002428）红外锗光学元件、红外热像仪整机4.7114.32 ↑-0.032-559.19 ↓久之洋（300516）红外热成像机芯组件、制冷/非制冷红外热像仪3.80-4.52 ↓0.433-18.23 ↓大立科技（002214）非制冷红外焦平面探测器、红外热成像机芯组件及整机系统制造1.80-45.95 ↓-1.72-290.91 ↓波长光电（301421）红外镜头2.624.38 ↑0.412-11.97 ↓福光股份（688010）红外镜头2.76-26.68 ↓-0.139-145.28 ↓有研新材（600206）红外光学元件及红外镜头83.20-29.09 ↓1.36-50.18 ↓从上述12家上市企业前三季度的业绩情况来看，在营收方面，海康威视营收突破百亿，高达612.75亿元。有6家上市企业营收实现同比增长，占比约为50%；增幅最高的为睿创微纳，达55.67%。在净利润方面，12家上市企业中前三季度8家实现盈利，占比约为66.67%。净利润超十亿的仅有海康威视，达94.98亿元。同样在净利润同比增幅方面，仅有4家实现正增长，占比约为33.33%，其中增幅最高的为睿创微纳，达97.79%。综合整体来看，12家上市企业中前三季度仅有3家实现营收与净利双增长，分别为睿创微纳、海康威视、优利德。结语基于红外热成像在探测、侦察等领域的优异性能，下游应用领域逐步拓展。在防务领域，红外热像仪比其他带光源的主动成像系统更具有隐蔽性，被广泛应用于侦察、监视和制导等特种装备上。近年来，随着非制冷红外产品在民用领域不断扩展应用，在安防监控、工业检测、辅助驾驶、无人机等领域的市场规模不断增长，民用红外热像仪行业有望迎来市场需求的增长。

2020年以来，红外热像仪行业经历了一场蓬勃发展的浪潮，突如其来的新冠疫情让无接触精准测温的红外测温设备遍布了社会的各个角落。随着科技的创新和市场需求的不断增长，使得红外热像仪在各个领域的应用越来越广泛，这也为国内红外热成像仪厂商的发展提供了机遇，促使红外热像仪行业飞速发展。与此同时，随着国内红外探测技术的迅猛进步，国际社会的目光也为之聚焦。特别值得一提的是，在5月4日美国新公布的SDN清单中，赫然列入了两家红外热成像企业的名字：艾睿光电（睿创微纳子公司）和高芯科技（高德红外子公司），这一动向无疑彰显了我国红外技术开始在国际舞台上崭露头角。基于此，为了便于业界人士了解国内红外热像仪厂商在2023年的业绩表现，本文特摘取以红外热成像为主要业务的6家头部上市企业：睿创微纳、高德红外、大立科技、热像科技、光智科技、久之洋（文末附公司简介） 2023年度财报进行简要分析，以飨读者。注：本表中的“净利润”指归属于上市公司股东的净利润从红外热成像业务来看，六家企业中有五家实现了业绩的正增长，均展现出了强劲的实力和市场表现。其中，睿创微纳增长幅度最高，为34.59%。从整体的营收角度来看，六家企业中，有四家企业在2023年实现了营业收入的正增长，分别为睿创微纳、光智科技、久之洋和热像科技，占比达66.67%。这一数据表明，大多数企业在市场环境中保持了稳健的发展态势。其中，睿创微纳和热像科技均实现了双位数增长，且睿创微纳的营收增长幅度最大，这主要得益于睿创微纳的红外热成像业务2023年营收30.06亿元，较2022年大幅增长了34.59%；大立科技的营收降低幅度最大，为-36.49%。在整体的净利润方面，有3家企业实现了正增长，分别为睿创微纳、久之洋和热像科技，占比为50%。睿创微纳不仅在营收方面表现突出，在净利润增长方面也同样领先，增长幅度高达58.21%。然而，光智科技的净利润却出现了大幅下降，降幅高达-111.49%，主要是因为红外光学业务后端产品的市场推广以及研发投入的增加。半数企业实现营收与净利双增长睿创微纳：净利润增长近六成 红外热成像业务优势明显睿创微纳在2023年度营业收入达到了35.59亿元，同比2022年实现了34.50%的增长；净利润4.96亿元，较去年增加了1.83亿元。睿创微纳深耕红外、微波、激光等多维感知领域，就红外热成像业务而言，已实现从红外芯片、探测器、机芯模组到整机的全产业链布局，2021年发布世界第一款8μm 1920×1080红外探测器芯片，推动全世界小像元红外热成像光学和图像算法等技术发展。2023年睿创微纳不断拓展多光谱探测与感知全产业链布局，与多个行业领域的客户建立了全面的合作关系，并积极开拓全球市场营销网络，全面开拓全球户外运动、工业测温和安防视觉市场。久之洋：营收与利润双增长，红外热成像业务成主要增长点报告期内，公司实现营业收入7.70亿元元，同比增长 3.50%；归属于上市公司股东的净利润0.83亿元元，同比增长 1.00%，在复杂的内外部环境下，保持了经营业绩持续稳定。从产品线来看，红外热成像仪领域实现了5.64亿元的营业收入，占据了全年营业收入的73.37%，相较于上一年度，实现了21.53%的同比增长，稳居首位。得益于公司在技术自立自强的坚持和产品质量精益求精的追求，产品已广泛应用于红外侦查、激光照射、导航定位、红外测温、成像光谱、气体探测、安防、监测、测量等领域。热像科技：技术创新与产品线拓展驱动业务稳步提升公司实现营业收入1.42亿元，同比增长29.15%；归属于挂牌公司股东的净利润0.156亿元，同比增长4.92%，公司业绩较上年整体稳定增长。2023年热像科技在技术研发、产品性能提升等方面投入大量的资源，手持产品线升级产品致力于新行业应用的探索开发，持续提升主线产品的核心竞争力，公司推出声像仪，增加产品线，拓展市场应用需求，进一步开拓和稳固市场，不断提高公司竞争力。研发投入增加与运营成本上涨导致企业净利润下降大立科技：2023年业绩遇冷，净利润大幅亏损2023年，大立科技面临了业绩的严峻考验。营业收入为2.54亿元，相较于2022年，降低了36.49%。这一降幅主要归因于装备类产品采购计划的延期等不利因素，对公司业绩造成了显著的阶段性冲击，使得业务收入未能达到预期目标。在净利润方面，2023年净利润为-2.92亿元，与2022年相比，下降了高达93.82%。这一降幅主要源于公司运营成本的上涨，尤其是研发投入的持续加大，对公司的利润产生了负面影响。高德红外：净利润下降超8成，创6年来新低2023年，高德红外的营收及净利润均呈现下滑趋势。受型号类产品采购计划延期和部分型号产品价格下调的影响，公司的营业收入较2022年有所减少。同时，运营成本的不断上涨，特别是研发投入、人工成本以及员工持股计划股份支付费用的增加，使得公司利润受到较大冲击。光智科技：营收再创新高 红外光学产业链加速拓展光智科技实现营收10.11亿元，同比增长8.09%，规模再创新高。2023年光智科技光智科技依托在红外和晶体材料领域领先的技术优势和强大的研发能力，进一步丰富产品体系，全面推动红外镜头、红外探测器以及红外整机及系统等各项业务全面发展，拓宽红外光学下游市场范围及产业链边界。此外，公司完成了新能源汽车减震器用合金管材的研制，新增加了钛背管生产线，打造新的业绩增长点。然而净利润却大幅下滑，主要是因为红外光学业务后端产品的市场推广以及研发投入的增加。附：公司简介睿创微纳是领先的、专业从事专用集成电路、特种芯片设计与制造技术开发的国家高新技术企业，深耕红外、微波、激光等多维感知领域，掌握多光谱传感研发的核心技术与AI算法研发等能力，为全球客户提供性能卓越的MEMS芯片、ASIC处理器芯片、红外热成像全产业链产品和激光、微波产品及光电系统。产品广泛应用于夜视观察、人工智能、卫星通信、自动驾驶、无人机载荷等诸多领域。高德红外创立于1999年，是专业从事红外探测器芯片、红外热成像产品、综合光电系统及完整武器系统科研生产的民营上市公司。是国内唯一一家能同时生产非制冷和制冷两种探测器的民营企业，现已建成高性能非制冷型、碲镉汞制冷型及Ⅱ类超晶格制冷型红外核心器件批产线。光智科技创立于2006年，聚焦于高性能铝合金材料、红外晶体材料、红外镜头、红外探测器、红外整机及系统等业务，是一家集研发、生产、销售、服务于一体的国家级高新技术企业。产品主要用于车载夜视、自动驾驶、电力安全、环境保护、医疗检测、航空航天、安防监控、智慧工业、人工智能等战略新兴领域。久之洋成立于2001年，主要从事制冷/非制冷红外热像仪、激光测距/测照仪、星体跟踪器、特种光学元件的研发、生产与销售，并可提供系统级光学系统的解决方案。国家专精特新小巨人企业、工信部工业强基“传感器一条龙”示范企业、湖北省支柱产业细分领域隐形冠军示范企业、中国高科技产业化研究会光电科技产业化专家工作委员会常务理事单位、中国光电子协会红外专业委员会常务理事单位、湖北省光学学会常务理事单位。大立科技是专业从事非制冷红外焦平面探测器、红外热成像系统、智能巡检机器人、惯性导航光电产品研制的高新技术企业。是国内少数技术自主可控、完全知识产权、独立研发；从生产热成像核心器件、机芯组件到整机系统制造，并具有完整产业链的专业制造商之一。热像科技是一家专业从事红外热像产品的研发、生产、销售与服务的高新技术企业，主要产品包括红外整机和红外模组等，均具有热成像和精确测温功能，公司陆续推出了声像仪、气体检漏成像仪、局放测试仪等产品，产品主要应用于工业测温、教育科研、消防与安防监控、石油化工及医疗检测等诸多民用领域。

红外显微光谱法是非破坏性、结构敏感的检测方法，目前已在基于分子结构的单细胞领域的研究中发挥重大作用，诸如蛋白构象改变、氧化还原、脂质体的产生与降解等。但是受制于红外光谱仪本身的限制，对于生物组织样品来说制样非常困难，因此极大的限制了红外光谱在生物医学方面的应用。O-PTIR (Optical Photothermal Infrared) 光学光热红外光谱是一种快速简单的非接触式光学技术，通过检测由于本征红外吸收引发的样品表面快速的光热膨胀或收缩，克服了传统IR衍射的极限，空间分辨率可达500 nm。近期，美国PSC公司又推出了非接触亚微米分辨荧光红外拉曼同步测量系统mIRage-LS，将O-PTIR技术与荧光（FL）进一步有机结合，利用落射荧光快速定位 O-PTIR 测量的区域，提供了对样品荧光标记区域以及邻近未标记组织的化学结构的快速光谱分析。图 1. FL-OPTIR 显微镜基本原理和观测方法这项全新的技术对样品要求非常低，而红外光谱的空间分辨率可达亚微米级别，为红外光谱在生物医学方面的应用提供了全新的视角。比如在阿尔茨海默病 (AD) 研究方面，AD的关键病理特征是淀粉样蛋白折叠，这些 β-折叠结构具有特定的振动特征，对于红外光谱来说十分敏感，但是受制于传统红外光谱仪本身的限制，在生物组织样品上直接测量非常困难。而非接触式的FL-PTIR技术却能够很好适用于这些样品，并且已经有多个小组通过实验证明了FL-PTIR能够应用于具有特殊化学敏感性的活细胞成像研究。Craig Prater等人通过这项技术成功实现了荧光定位下的OPTIR红外观测，并且完成了对组织中单个病理结构内的 β-折叠结构进行结构分析、在脑组织的特定细胞和培养的原代神经元分析。首先，作者使用了12个月周龄的 APP/PS1 转基因小鼠的大脑切片，用淀粉样蛋白特异性发光共轭聚电解质探针mytracker R（Ebba Biotech，Solna，Sweden）进行标记，并用OPTIR进行观测β 折叠结构的分布。相比于传统红外很难定位的问题，FL-OPTIR通过宽场荧光能够快速定位淀粉样蛋白斑块。并直接在脑组织中评估其在单个斑块中的结构。通过 k 均值聚类方法对其进行分析，清楚地显示了在 1630 cm–1处具有高振幅和低振幅的两组光谱的存在，并且具有 1630 cm–1高振幅的光谱清楚地与荧光信号共定位。光谱分析表明 Amytracker 没有对酰胺 I 和 II 区域有明显的吸收，因此表明 Amytracker 可用于 OPTIR 测量的荧光引导。图 2. FL-OPTIR 对脑组织中的淀粉样斑块进行成像荧光和红外图谱和热图的展示。 在第二个实验中，作者提供了一个概念性方法验证实验，证明 FL-OPTIR 可用于研究组织中的特定细胞类型，而这对传统红外显微光谱法来说十分具有挑战性。为此作者对脑组织中与淀粉样斑块相关的小胶质细胞进行成像，以评估它们的光谱特征，从而了解小胶质细胞是否可以将 Aβ 原纤维转化为单体的问题。这个实验使用 Aβ 特异性抗体 82E1 标记的 16 μm 组织切片，并用抗体 Iba1 对小胶质细胞进行了免疫标记。通过FL-OPTIR可以定位淀粉样斑块附近的小神经胶质细胞并测量 OPTIR 光谱。通过测量，发现 82E1 阳性小胶质细胞表现出β-折叠含量升高，表明小胶质细胞与 Aβ 原纤维相关。图 3. 脑组织中淀粉样斑块周围小胶质细胞的成像。 在第三个实验中，作者研究了 FL-OPTIR 在培养的原代神经元中 Aβ结构成像的适用性。与组织研究类似，淀粉样蛋白的结构异质性使得研究神经毒性与 Aβ 结构之间的关系仍具有挑战性。因此，为了直接评估神经元中的淀粉样蛋白结构，作者使用FL-OPTIR技术基于荧光信号引导的光谱测量，发现远端比近端神经突部分（分支后）相关的 Aβ 包含更多的 Aβ-聚集体, 作者认为这些神经元隔室可能本质上更容易结合 Aβ或者能够主动运输到远端。图 4. 初级神经元中 Aβ (1–42) 的结构成像。 总结：新型成像方法FL-OPTIR 结合了荧光成像和红外光谱来描述生物组织内的结构变化。能够针对复杂系统中的特定细胞、细胞器和分子进行分析和检测，解决了生物标本中红外光谱定位困难的问题。能够直接在组织中定位和分析淀粉样蛋白和相关的小胶质细胞，这可以解决局部环境在 AD 进展中的作用，帮助识别与淀粉样斑块相关的小胶质细胞，并在亚细胞水平上直接研究小胶质细胞中的纤维结构。为复杂样品中的蛋白质和细胞进行红外光谱分析提供了新的测量方法，为红外在生物领域的应用提供更加便捷实验途径。 作为美国PSC公司在中国的独家代理，Quantum Design中国于2020年将非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统—mIRage系统引入国内，助力中国科研工作者取得一个又一个重大突破： 国内经典案例分享：南京大学环境学院借助mIRage建立了一种新型的塑料表面亚微米尺度化学变化表征方法。该工作发表在知名期刊Nature Nanotechnology上。 中国农业大学借助mIRage成功实现对玉米粉中痕量微塑料的原位可视化表征。该工作发表在Science of the Total Environment上。为满足国内日益增长的生物红外表征需求，更好的为国内科研工作者提供专业技术支持和服务，Quantum Design中国北京样机实验室引进了荧光引导光学光热红外显微光谱，为您提供样品测试、样机体验等机会，期待与您的合作！

位于涧西区洛阳国家大学科技园的洛阳热感科技有限公司(以下简称洛阳热感科技)，把红外热成像技术“玩”出了走俏市场的“新花样”。自2020年落户洛阳至去年，企业仅用两年时间，就从一家初创企业快速成长为年营收突破2000万元的规模以上工业企业！“我们抓住了热成像的风口。”说起业绩高成长背后的故事，洛阳热感科技市场经理周于瑞一语中的。热成像，即探测肉眼看不到的红外热辐射信号，并将其转化为可供人类视觉分辨的图像和图形，拥有广泛的应用空间。有专业机构预测，今年我国民用红外热成像市场规模将达到41.13亿元，2020年至2023年复合增长率达18.61%，是不折不扣的风口产业。2020年，企业创始人带着手提包进驻洛阳，成立洛阳热感科技。作为科创板上市企业北京富吉瑞光电科技股份有限公司的全资子公司，洛阳热感科技依托母公司技术优势，相继突破红外热成像、嵌入式平台、图像视觉处理、多传感器信息融合等核心技术，开发出气体检测热像仪、工业测温热像仪、特种高端检测仪等三大系列产品，累计获得自有专利29项、软件著作权10项，技术布局和产品性能等居全国前列。走近企业生产线，一张张精密的电路板、一片片闪亮的光学镜片被组装为摄像机大小的各类红外成像产品，即将发给中航红外、郑州铁路局等知名客户及欧洲、韩国等国外市场。如今，洛阳热感科技依托红外成像技术，让工业检测、环保执法等由“两眼一抹黑”走向“明察秋毫”。在化工行业，它能探测各类危险气体泄露，为用户减少99%的泄漏量；在环保领域，它能帮助执法人员精准检测企业排放是否超标；在消防救援方面，它能帮助消防员在烟熏火燎的火场，一眼侦测到被困人员方位……该公司的产品广泛应用于石油石化、化工、环保、市政等行业领域，应用场景数量居全国前列。周于瑞表示：“我们将进一步加大在洛阳的投资布局，并抢抓车辆辅助驾驶夜视成像等风口机遇，持续推进产业化落地，让更多‘洛阳智造’高端红外成像产品走向世界。”

基于双机扫描的气云立体图像近日，中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展，实现了污染气云立体图像的被动遥测，相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上，并被选为“Editor’s Pick”文章，博士生胡运优为论文第一作者。红外光谱成像检测技术，是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术，它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点，可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上，架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合，通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建，以创建叠加在数字地图上的气体云的3D图像。为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。论文对在约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测，成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。 AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合此外，该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后，团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置，并与现场工作人员的核验结果吻合，为装置复产试车提供了准确的监测数据，为安全复工提供了有力的技术保障。该团队长期专注于红外精密仪器装备的软硬件关键技术攻关和工程化开发，并积极推动国产仪器装备的行业有效应用。左：安装于生产现场的该设备右：双机扫描成像原理图

近日，国家药典委发布《关于化学成像指导原则标准草案的公示》的通知，公示期自发布之日起三个月。本指导原则主要适用于基于振动光谱（例如，近红外、中红外、远红外和拉曼光谱）的化学成像系统，但也适用于其他成像技术。起草单位为浙江大学、浙江省食品药品检验研究院，参与单位为中国食品药品检定研究院。充分获取药品的化学成分及物理形态信息，对于准确评价药品质量至关重要。化学成像可同时提供样品的成分信息与空间信息，能可视化分析样品表面的分布特征，可实现不同样品之间的快速和无损比较，是传统光谱分析方法的重要补充，已收载于欧洲药典和英国药典。本指导原则围绕药学实践应用需求，参考欧洲药典、英国药典和其他相关技术要求，旨在通过建立统一的技术指南，为化学成像在药品成分鉴别、含量分布评估、物理形态表征等应用中提供指导，实现该技术在我国制药行业的规范和广泛应用，促进我国药品质量控制与国际接轨。制修订的主要内容如下：征求意见稿附件1 化学成像指导原则公示稿（第一次）.pdf附件2 化学成像指导原则增订说明.pdf点击原文链接进行公示反馈 。

近日，中科院合肥研究院安光所徐亮研究员团队在傅立叶红外光谱气体探测技术上取得新进展，实现了污染气云立体图像的被动遥测，相关研究成果发表在国际知名光学期刊Optics Express上，并被选为“Editor’s Pick”文章，博士生胡运优为论文第一作者。 　　红外光谱成像检测技术，是以FTIR气体探测技术为基础的在线监测技术，它具备监测距离远、监控范围广、灵敏度高、监测成分多等特点，可实现泄漏气云的成分甄别、柱浓度定量和图像呈现。徐亮团队在单台设备实现气云二维探测的基础上，架设了2台AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，将多幅2D气云柱浓度图像与来自GPS和陀螺仪传感器的精确定位信息相结合，通过计算机层析成像技术实现立体气云远距离定量重建，在数字地图上创建叠加气体云的3D图像。研究人员对约315立方米的空间中在两分钟内释放的少量六氟化硫和甲烷进行了远程监测，成功地生成具有两种气体的经纬度、高度和浓度分布的气体云的3D图像。该研究为泄漏成分分析、泄漏源精准定位和扩散态势评估提供了全新的技术路线。 　　此外，该型号气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪已在多个化工园区成功开展气体泄漏早期预警实际应用。如近日某厂区发生泄漏事故后，团队应邀使用AG-FTIR-GS3000获取了厂内风险区域的泄漏成分、泄漏位置，并与现场工作人员的核验结果吻合，为装置复产试车提供了准确的监测数据，为安全复工提供了有力的技术保障。(a) 安装于生产现场的AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪，(b)双机扫描成像原理图基于双机扫描的气云立体图像AG-FTIR-GS3000型气体泄漏傅立叶红外光谱扫描仪监测结果与现场情况高度吻合

红外热成像技术通过探测物体自身所发出来的远场红外辐射从而感知表面温度，在军事、民航、安防监控及工业制造等重要领域有着广泛应用。但由于光学衍射极限的限制，红外热成像的分辨率通常在微米尺度及以上，因此无法用于观测纳米尺度的物体。近几年，我们开发了红外被动近场显微成像技术，通过探测物体表面的近场辐射从而极大地突破红外衍射极限限制，将红外温度探测及成像从传统的微米尺度拓展到了纳米尺度。据麦姆斯咨询报道，近期，中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术全国重点实验室的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“红外近场辐射探测及超分辨温度成像”为主题的文章。该文章第一作者为朱晓艳，主要从事红外被动近场成像方面的研究工作。本文将围绕扫描噪声显微镜（SNoiM）技术的实验原理及其应用，详细介绍如何通过自主研制的红外被动近场显微镜，突破红外热成像的衍射极限限制，实现纳米级红外温度成像。近场辐射我们首先从黑体辐射的本源入手。如图1（a）所示，绝大多数物体内部都包含大量带正电荷和负电荷的粒子，这些带电粒子永远不会静止不动，而是一直处于随机扰动状态（热运动）。我们所熟知的热辐射就源自物体内部的这种带电粒子热运动，辐射特征可由普朗克黑体辐射定律描述。但鲜为人知地是，物体内的电荷扰动不仅在距离物体辐射波长尺度以外的区域产生红外热辐射（远场辐射），而且在物体近表面处会生成一种能量密度极高的表面扰动电磁波（以倏逝波形式存在），可称之为近场辐射。理论很早就预言了这种表面电磁波（近场辐射）的存在，并发现针对远场辐射所建立的认知及规律（如普朗克辐射定律等）将不再适用于近场辐射，但相关实验研究由于探测难度极高而一直未有明显突破。2009年，美国麻省理工学院和法国CNRS的研究组取得重要进展，先后在实验上验证了纳米尺度下近场辐射热传输效率可远超黑体辐射极限。尽管该实验验证了物体表面近场倏逝波的存在，但相关物理现象仍然缺少更直接的实验手段对其进行更进一步地研究。图1（a）物体表面存在的远场辐射及近场辐射；探针调制技术：（b）当探针远离样品时不会散射物体表面的近场倏逝波、（c）当探针靠近物体近表面时可以散射近场倏逝波；（d）红外被动近场显微镜（SNoiM）的示意图红外被动近场显微镜（SNoiM）的实验原理及其应用SNoiM技术的实验原理物体表面的近场辐射由于其倏逝波特性（即强度随着远离物体表面急剧衰退）而难以探测。在SNoiM中，利用扫描探针技术有效地解决了这一问题。如图1（b）所示，当不引入纳米探针（或探针远离物体表面）时，物体近表面的近场倏逝波无法被探测，该显微镜工作于传统红外热成像模式，即仅获得其远场辐射信号。SNoiM技术的关键是，将探针靠近样品近表面（比如10 nm以内），近场倏逝波可以被针尖有效散射出来。该探测模式下，探测器所获取的样品信号中同时存在近场和远场分量。因此，通过控制探针至物体表面的间距h，即可获得近场、远场混合信号（h 100 nm或撤去探针，称为远场模式）。最终，利用探针高度调制及解调技术即可从远场背景中提取物体的近场信息。图1（d）展示了SNoiM系统探测近场信号的示意图。探针所散射的近场信号首先由一个高数值孔径的红外物镜进行收集。但在该过程中，无法消除来自环境、被测物体及仪器自身的远场辐射信号，它们随近场信号一同被红外物镜收集，导致被测物体微弱的近场信号湮没于巨大的远场背景辐射之中。为了最大程度降低远场背景信号，研究人员在红外物镜上方设计了一个孔径极小的共焦孔（约100 μm），通过此共焦结构可以缩小收集光斑，有效抑制背景辐射信号。然而，即使是这样，是否有足够灵敏的红外探测器能够检测到纳米探针所散射的微弱近场信号也是一大难点。为此，本团队研发了一款超高灵敏度红外探测器，攻克了这一技术壁垒。图2（a）展示了首套SNoiM设备实物图。其中，金色圆柱腔体为低温杜瓦，内部搭载了自主研制的超高灵敏度红外探测器（CSIP）及一些低温光学组件；白色方框内为实验室内组装的基于音叉的原子力显微镜（AFM）、红外收集物镜及样品台区域，具体细节参照图2（b）、（c）。红外近场图像的空间分辨率不再受探测波长限制，而是由探针尖端尺寸决定。如图2（b）中插图所示，通过电化学腐蚀方法，可制备出形貌优良的金属（钨）纳米探针，其中，针尖直径可小至100 nm以内。图2（a）红外被动近场显微镜SNoiM的实物图，其中搭载了超高灵敏度红外探测器；（b）AFM及红外收集物镜；插图为通过电化学腐蚀制备的金属（钨）纳米探针；（c）探针与样品的显微照片基于SNoiM的超分辨红外成像研究利用SNoiM技术探测物体表面的近场辐射可极大突破红外衍射极限，实现超分辨红外成像。首先以亚波长金属结构的成像结果为例进行展示。图3（a）为Au薄膜样品在普通光学显微镜下所拍摄的图像。其中，亮金色区域为Au薄膜（约50 nm厚），其他区域为SiO₂衬底。使用SNoiM系统可同时获取该样品的远场和近场红外图像（获取远场图像时只需将探针挪离样品表面）。如图3（b）所示，由于成像波长较长（~ 14 μm），远场红外图像的分辨率远不如普通光学显微图像。比如，Au与衬底（SiO₂）的边界无法清晰区分以及中间细小金属条状结构无法识别等（图中黑色虚线所示）。然而，在相同探测波长下，如图3（c）所示的近场红外图像则展现了超高的空间分辨率，其图像清晰度可完全与普通光学显微镜所获取的图像相比拟。为了进一步理清上述三种显微成像技术的区别，图3示意图中给出了探测到的信号来源：对于光学显微图像，其信号来自于可见光的反射。由于金属的反射能力较强，因而Au上的信号远比SiO₂强。可见光波长范围为400~760 nm，因而光学显微镜可清晰分辨该样品表面的细微结构。远场红外成像不依赖于外界光源照射，直接通过红外物镜收集物体自身所发射出来的辐射信号，并对其进行成像。在探测波长为14 μm情况下，受衍射极限的限制，系统的实际空间分辨率也只有约14 μm。近场红外成像则检测探针尖端所散射的样品表面近场辐射信号，因此不受远场光学衍射极限限制，可获得超分辨红外图像（图3c）。图3 样品Au（SiO₂衬底）的（a）光学显微、（b）远场红外和（c）近场红外的图像及成像原理示意图另外值得注意的一点是，图3（c）所示的红外近场图像不仅仅在分辨率上有所提高，而且在金属与衬底的信号强度对比上出现了明显反转（由远场切换至近场后，Au由弱信号方（蓝色）转变为强信号方（红色））。针对上述现象的解释如下：远场成像时，Au是高反射物体，因此吸收红外光的能力极弱，根据基尔霍夫定律，则其红外发射率也很低。因而远场红外成像中其信号弱于衬底SiO₂；而在近场成像中，室温金属（Au）中的自由电子存在剧烈的热运动（热噪声），从而在金属表面产生极强的表面电磁波，因而Au上的信号远强于SiO₂。由此可见，SNoiM技术不仅突破了红外衍射极限限制，而且能够检测远场显微镜所无法探测的物理过程。基于SNoiM的微观载流子输运及能量耗散可视化研究基于SNoiM技术的另一项创新与突破在于纳米尺度下通电器件中微观载流子输运及局域能量耗散的直接可视化。值得指出，SNoiM所检测的近场辐射信号来自于物体近表面的传导电子，因此其成像结果所反映的是物体表面的局域电子温度（Te）。目前仅SNoiM技术可实现纳米尺度下电子温度分布的直接成像。下面将以通电微小金属线（NiCr合金）为例进行说明。图4 （a）通电金属线显微图像及远场热成像；器件弯折区域分别为（b）凹形、（c）U形的扫描电镜图像及超分辨红外近场热成像图4（a）为NiCr金属线的光学显微图像（上）及其通电后的红外远场热图像（下）。红外远场成像检测通电器件的远场辐射，从而估算出器件的表面温度。比如，器件中心处出现明显热斑，该处温度最高，表明电流流经微小弯曲金属线时能量耗散最大。而受衍射极限限制，远场红外热成像无法分辨微小金属线（宽度约3.3 μm）上不同区域的温度分布，因此无法有效反映微观尺度上载流子的能量耗散特性。与之相比，近场红外热成像则可清晰展示器件中心区域微观载流子的输运及能量耗散行为。如图4（b）所示，当电流经过器件凹形弯折区时，近场红外热成像下，该区域内存在极其不均匀的温度分布，而且在凹形内侧出现显著热斑。该现象表明，通电NiCr器件的凹形区内存在非均匀局部焦耳热，且内侧区域电子能量耗散最大，这是由于电流的拥挤效应所造成的。此外，该温度分布图像似乎表明，通电时，载流子倾向于避开直角拐角处，并趋于沿着U形路径分布。为验证这一猜想，该实验进一步设计了中心区域呈U形弯折的通电NiCr金属线，并对其进行了近场红外热成像表征。图4（c）显示，U形区域温度均匀分布，无明显局域热斑，这表明载流子倾向于沿着U形路径均匀输运。基于SNoiM纳米热分析研究而提出的新设计大大缓解了电流拥挤效应可能对器件造成的局部热损伤，具有重要的指导意义。总结与展望综上，利用SNoiM技术，可以实现物体表面的近场辐射探测及红外超分辨温度成像。该技术是目前国际上唯一能够进行局域电子温度成像的科学仪器，不仅突破了红外远场热成像的衍射极限限制，且首次实现了纳米尺度下通电器件中载流子输运行为与能量耗散的直接可视化。该研究内容均基于第一代室温SNoiM系统，目前，第二代低温SNoiM系统已被成功搭建，有望进一步突破后摩尔时代信息和能源器件的功耗降低及能效提升难题，探索物理新机制，并推动纳米测温技术新的发展。这项研究获得国家自然科学基金优秀青年基金的资助和支持。论文链接：DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2023.05.001

红外热成像仪产业或许已达到了迈入家庭生活的里程碑。“红外行业正朝着多样化、智能化和便捷化的方向发展，飒特红外基于32年技术积累和对市场的深刻洞察，决定推出红外消费品，这或许是一次大胆尝试，但一定是行业里的一个正确决定。” 飒特红外总经理陈振鹏在日前落幕的2023年中国家电及消费电子博览会（以下简称“AWE”）上如此表示。据华经产业研究院数据，截至2021年，我国红外热成像仪行业市场规模达到655.34亿元。“随着非制冷红外热成像技术的发展，红外热成像仪在民用领域得到了广泛应用。”华经产业研究院方面表示。记者了解到，在此背景下，专注于红外热成像仪产品研制生产和销售的飒特红外等企业，开始针对民用红外热成像这一蓝海市场布局谋篇。“从用户消费意愿来看，很多用户已经逐步认可和接受热成像仪产品，而且植入手机将是重要的突破点之一。红外蓝海市场的消费浪潮，正在向我们扑面而来。” 飒特红外副总经理吴京京表示。飞入寻常百姓家民用红外热成像仪的功能正随着技术进步逐步拓展。华经产业研究院方面分析认为，在民用领域，红外热成像仪的应用不断发展。“目前在工业生产、食品安全检测、安保监控、预防检测、消防、交通监控、辅助驾驶、民用夜视等领域都得到了实际应用，未来随着红外热成像技术、“互联网+”技术、小型化设计技术的进一步发展，红外热成像仪的功能将进一步扩展，在民用领域将得到更广阔的应用前景。”在吴京京看来，目前红外产品的普及也已满足了其所需的条件。“国内自主掌握了全产业链技术。技术的提升，带动了价格的不断下降。价格的下降，推动了需求的提升，从而又对技术提出更高的要求，形成了产业的良性循环。”吴京京进一步表示，红外是高端制造产业里极少数可以在国内形成全产业链应用的行业。“从芯片，到探测器，再到整机，都不依靠国外进口，在国内完全实现自主全产业链开发。在市场认知上，拐点已经来临，目前热成像仪已迅速进入大众视野，而具备红外热像的无人机在户外搜救工作的出色表现，也赢得了民众的信赖。”对此，飒特红外在本届AWE上带来了包括智能双摄热成像仪、户外三防热成像手机、医用级体温仪等在内的多款红外热成像产品。“公司将推动红外热成像产品从单纯的工业级应用，走向覆盖户外登山露营、健康检测、老人监控、宠物监控、安防监控、教育等大众消费领域。”飒特红外方面表示。值得注意的是，该款智能双摄像仪还与北京现代数字红外成像技术研究院院长袁云娥教授合作，基于袁云娥教授团队研发的红外中医智能算法模型，联合开发了一款全新的红外中医可视化健康检测服务信息软件“盈孚健康”。“通过‘盈孚健康’，用户可以轻松在家实现家庭一站式中医健康管理服务。” 飒特红外全资子公司盈孚睿泰总经理王光磊表示。此外，另一专注于红外热成像仪领域的企业烟台艾睿光电科技有限公司（以下简称“艾睿光电”）也正促进红外热成像技术在多个领域的应用。据了解在今年的上海车展，艾睿光电旗下子公司烟台睿创微纳技术股份有限公司（以下简称“睿创微纳”，688002.SH）就带来了全球首款8μm 1920×1080红外热成像芯片、国内首款通过AEC-Q100车规级认证红外热成像芯片。睿创微纳方面表示，其车载红外热成像产品可广泛应用于乘用车、商用车、特种车、高铁和轨道交通的前装、后装及智能驾驶解决方案等，“能够解决雾霾雨雪等恶劣天气环境、夜间光照不良、眩光视线不佳等影响安全驾驶的重点问题，结合可见光摄像头、激光雷达、毫米波雷达等传感器实现多维感知，提升智能驾驶系统的安全性和可靠性。”未来或现黄金10年红外行业的未来发展或许会迎来新增长格局。据Maxtech International数据，全球民用红外市场规模2023年将超过76亿美元，而近4年，红外行业都保持11%以上的增速。“未来10年，将会成为红外发展的黄金10年，按照现在的增长速度，如果头部公司占市场份额20%以上，那么将在10年后诞生一家千亿美元的公司，有望迎来万亿美元规模。”吴京京表示：“可以断定2023年是红外消费品的一个全新的开始，它正在走向大消费时代。”对此，飒特红外已在B端企业市场和C端消费市场进行了双向布局。“更好地服务不同类型客户，满足不同市场需求的同时，扩大公司的业务规模，获得更多的机会和发展空间，巩固在红外热成像仪行业的领先地位。”飒特红外方面表示。睿创微纳方面则表示，目前国内红外热成像市场实际年需求与潜在需求存在较大的差异，“造成这种差异的主要原因为红外探测器乃至红外热成像仪的成本和售价较高。未来，随着红外产品价格下降，性价比提升，市场普及率将进一步提升，尤其是对价格更为敏感的民用消费类领域。”事实上，睿创微纳方面已在非制冷红外成像领域具备完善的技术和产品研究、开发和创新体系，具有较强的产品研发能力、持续创新能力和项目市场化能力。“公司已掌握集成电路设计、MEMS传感器设计及制造、封装测试、机芯图像算法开发、系统集成等非制冷红外成像全产业链核心技术及生产工艺。”睿创微纳方面表示，目前已成功研发出世界第一款像元间距8μm、面阵规模1920×1080 的大面阵非制冷红外探测器，提出行业第一个红外真彩转换算法并建立了第一个红外开源平台，夯实了公司在非制冷红外领域国内领先，国际先进的技术地位。

2020年以来，红外热成像行业经历了一场蓬勃发展的浪潮，因其测量速度快、测量范围广、测量精度高、非接触等优点，让红外热成像设备遍布社会的各个角落。近年来，随着科技的不断发展和市场需求的持续增长，为红外热成像仪的制造和应用提供了更多的机会和可能性，也使得红外热成像仪的应用领域愈加广泛，包括：电力检测、工业控制、医学诊断、安防、无人驾驶等。为了帮助广大用户更深入地了解红外热成像技术的发展及应用，促进交流学习，仪器信息网特别策划了“红外热成像技术发展及应用”主题约稿活动。特别邀请贵单位参与此次活动，向更多用户展示红外热成像技术的最新研究成果、技术应用和市场趋势。采编稿件将收录到红外热成像技术专题内，并在仪器信息网平台全渠道推送。一、主办单位仪器信息网二、厂商约稿提纲1. 请介绍贵司概况，当前发展情况如何？2. 请介绍当前中国及全球范围内红外热成像行业的市场规模及现状？3. 目前贵司主推的红外热成像仪有哪些？并谈谈产品的核心竞争优势。4. 贵司推出的产品主要聚焦于哪个领域？解决了什么技术痛点？有哪些代表性的用户单位？5. 如何看待红外热成像行业未来的发展前景？三、 回稿要求您可以根据上述问题进行稿件撰写，也可以由此展开相关话题。包括但不限于红外热成像技术在各个领域的应用情况、技术发展趋势、市场前景等。同时，我们也非常欢迎贵单位分享红外热成像技术在科研、生产和生活等各个方面的应用案例和经验。1. 稿件字符数不少于800字，如有图片，图片像素应不低于300DPI；2. 稿件无抄袭、署名排序无争议，文责自负，请勿一稿多投；3. 投稿须为Word文档，本网编辑有权对文稿进行修改，如不同意请注明；4. 供稿人请提供姓名、单位、个人简介、照片等信息。四、投稿邮箱zhangxir@instrument.com.cn五、活动时间长期约稿仪器信息网编辑部2023年12月

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 为做好新冠肺炎疫情防控工作，2月3日，中国科学院大学疫情防控工作领导小组发布《进一步加强人员进出校园管理的通知》。2月6日，中国科学院大学党委书记、校长李树深在党委视频会上提出，要尽快部署红外热成像体温快速筛查系统，切实加强校园管理和人员车辆管控。中国科学院半导体研究所和文华聚信向国科大捐赠了一批红外热成像体温快速筛查系统，相比此前的额温计、腕温计等常规测温工具，更能在室外低温的工作环境中，发挥其准确、快速的体温筛查优势。 /p p 　　红外热成像体温快速筛查系统为非接触式人体温度监测设备，通过接收人体热辐射信号，经计算机处理重建各部位温度分布，可记录分析人体热场，监测显示额面温度。按“新冠肺炎”体温筛查要求设置后，当监测到进出人员体温超过37.3° C时，该系统会自动报警，能实现多人员、多层叠的体温监测功能，同时快速筛查10至20人的体表温度。 /p p 　　截至2月12日，中国科学院大学玉泉路、中关村、奥运村及雁栖湖四个校区校园入口的体温筛查工作全面“升级”。据悉，由中国科学院半导体研究所和北京文华聚信投资管理有限公司捐赠的红外热成像体温快速筛查系统将替代常规测温工具，更准确、便捷、快速地对各校区进出校园人员进行体温监测和排查。 /p p 　　 /p p 　　 /p p br/ /p

日前，markets and markets发布了报告“Near Infrared Imaging Market by Product Type (Near Infrared Fluorescence Imaging Devices, Near Infrared Fluorescence & Bioluminescence Imaging Devices, Reagents), Application, End User and Geography - Global Forecast to 2020”，报告中定义和划分了全球近红外成像市场，并对其规模、收入等进行了分析和预测。　　全球近红外成像市场预计到2020年将达到4.712亿美元，2015年到2020年期间的复合年增长率为8.8%。　　全球近红外成像市场的增长是由于癌症病例的数字不断上升、以及近红外成像技术相比于其它成像方法所具有的优势，这导致了近年来近红外成像仪器设备的销量不断增加。　　不断上升的癌症病例和技术进步，也是过去十年全球近红外成像市场增长的关键因素。据2012年世界卫生组织发布的数据显示，全球估计将有1410万例新发癌症病例。在全球范围内，被诊断为癌症的近3250万人在2012年底之前的五年内还活着。世界年度新发病例总数的60%多发生在非洲、亚洲和南美洲。　　全球近红外成像市场的划分和预测，是按照产品类型、应用、最终用户和区域进行的。产品市场包括近红外荧光成像技术、近红外荧光和生物荧光成像设备、试剂。应用市场包括应用到体内成像、癌症手术、心血管手术、胃肠道手术、塑形/整形手术等等。终端用户市场包括医院和研究实验室。区域市场包括北美、欧洲、亚太和其他地区。2014年的全球近红外成像市场以北美为主。北美市场的增长是由于近红外成像技术的不断进步。欧洲市场的增长主要由于癌症病例增加、政府的支持和人口消费能力的增加。

超声红外热成像技术具有选择性加热、可检测复杂工件裂纹缺陷的优点，是一种具有很大研究价值的无损检测方法。近期，南京诺威尔光电系统有限公司和上海复合材料科技有限公司的科研团队在《红外技术》期刊上发表了以“超声红外热成像技术国内研究现状与进展”为主题的文章。该文章第一作者和通讯作者为江海军，主要从事红外无损检测技术及图像处理方面的研究工作。本文介绍了超声红外热成像技术原理与系统组成，并对国内的发展历程、发展现状进行了回顾和总结。重点针对仿真研究、复合材料损伤、疲劳裂纹、金属构件裂纹、混凝土零件裂纹应用领域的研究现状进行了详细论述，最后展望了超声红外热成像技术的未来发展趋势。超声激励系统装置超声红外热成像系统一般包括超声激励源、红外图像采集系统、红外图像处理系统；超声激励源包括超声电源、超声换能器、超声枪，红外采集系统主要使用红外热像仪采集红外图像，超声红外热成像系统原理如图1所示。红外图像采集和超声激励之间需要同步，当超声枪头能量注入到试件表面时，红外热像仪开始采集图像，采集红外图像包括缺陷升温过程和降温过程。图1 超声红外热成像技术原理超声红外热成像检测技术最早由美国弗吉尼亚大学于1979年开始研究，2000年，美国韦恩州立大学的Lawrence Dale Favro等人首先使用超声波焊接发生器作为超声激发源进行金属疲劳裂纹检测。2003年，南京大学张淑仪等采用超声红外热成像技术对铝合金板疲劳裂纹进行了检测研究。近年来，国内有很多团队对超声红外热成像技术进行研究，研究重点包括理论仿真、金属裂纹检测、疲劳裂纹检测、航空发动机叶片裂纹检测、复合材料冲击损伤。北京航空航天大学研究人员主要研究复合材料脱粘/冲击缺陷；哈尔滨工业大学研究人员主要研究金属表面裂纹以及超声锁相红外热成像技术；陆军装甲兵学院研究人员主要研究仿真、超声激励参数（预紧力，夹具，激励方式，激励位置）对检测结果的影响，并将该技术引入到装甲设备缺陷检测；湖南大学研究人员主要对复合材料平底孔缺陷以及冲击损伤缺陷进行研究；火箭军工程大学主要研究合金钢裂纹缺陷、复杂型面裂纹缺陷、复合材料冲击损伤；福州大学研究人员主要研究超声激励参数（不同方向、频率、幅值）对金属焊缝裂纹缺陷的影响；西南交通大学研究人员主要研究超声激励对混凝土板裂纹的检测；南京水利科学研究院研究人员主要研究激发频率、功率、预紧力、声波吸收能力对混凝土裂纹检测的影响；中国南方航空工业有限公司和南京诺威尔光电系统有限公司研究人员主要研究航空发动机喷涂前和喷涂后叶片裂纹检测；武汉理工大学研究人员主要研究复合材料的螺栓连接件裂纹缺陷和分层缺陷的检测。超声红外热成像系统的核心是预紧力单元和夹具单元，预紧力单元一般靠机械弹簧或者气动系统产生预紧力；夹具单元需要根据检测试件的结构进行优化设计，夹具单元采用医用胶带或者刚性耦合方式把超声耦合进试件中，从而会使得各研究机构的系统装置有所差异，图2展示了部分研究机构的超声红外热成像系统装置。图2 超声红外热成像系统装置主要应用领域仿真研究金国锋对不同曲率复合材料裂纹缺陷进行仿真，仿真结果表明构件曲率越大，温升阶段斜率越大，缺陷信号越容易被激化。田干等用数值仿真方式研究了多模式超声激励形态，仿真结果表明多模式激励方法对于消除驻波非常有效，同时产生更为丰富的次谐波和高次谐波，可有效提高超声激励红外热成像技术的检测能力。徐欢等采用ANSYS和ABAOUS仿真软件对裂纹进行三维仿真，结合模态和谐响应分析手段，可以获取裂纹试件固有频率，对超声激励频率和裂纹生热提供了相关理论依据。郭怡等对宽度为10 μm钛合金裂纹进行了检测，并采用ANSYS模拟数值分析，与试验数据基本一致。蒋雅君采用ANSYS对混凝土板裂纹进行仿真，为混凝土裂纹检测提供了理论依据。复合材料损伤复合材料具有高比强度、高比刚度、耐腐蚀、耐老化、耐热性的优点，广泛应用在航空航天、新能源、建筑、汽车、体育等领域。复合材料在低速冲击下，承载能力弱、抗冲击性能差，容易出现基体开裂、分层、断裂等。J. Rantala、G. Busse等最早采用超声红外热成像技术检测复合材料内部缺陷。田干等采用超声红外热成像技术对航空复合材料进行数值仿真研究，建立含裂纹缺陷复合材料的有限元模型。金国锋、张炜等通过数值计算和试验研究了超声红外热成像技术对复合材料冲击损伤检测的适用性；吴昊等对复合材料螺栓连接件损伤检测，分析了螺栓预紧力对螺栓孔损伤生热特性的影响。李胤等研究了复合材料在不同冲击能量（24 J和29 J）的冲击损伤情况，检测结果与C扫进行对比，实验结果表明超声红外热成像技术具有检测速度快、检测精度高、结果直观的优点。杨正伟等研究复合材料在不同冲击能量（15 J和30 J）冲击下，复合材料分层损伤情况，检测结果与超声C扫进行对比，试验结果表明超声C扫损伤检测误差在30%，超声红外热成像损伤检测误差在5%。图3为作者采用超声红外热成像系统在不同低速冲击能量（10~50 J）下，复合材料冲击损伤检测图像，从图中可以看出冲击能量越大，损伤区域面积越大，且对于编织型复合材料，损伤裂纹具有延展性。图3 不同冲击能量试件检测图像疲劳裂纹闵庆旭等验证了超声红外热成像技术可用于金属疲劳裂纹的检测；高治峰等对航空航天7075铝合金疲劳裂纹进行检测，模拟和试验研究了激励参数和生热关系，并研究了检测参数对检测效果的影响；激励源距离裂纹15 mm时，检测效果最佳，侧面激励和正面激励都可以检测出7075铝合金疲劳裂纹，但侧面激励效果好于正面激励。郭伟等对喷涂层下基体疲劳裂纹进行检测研究，涂层厚度为300~400 μm，该方式可用于拉-拉疲劳载荷的二次拉伸制备的疲劳裂纹。韩梦等模拟裂纹开口宽度（5~30 μm）对激励后最高温度影响，开口宽度增加导致裂纹面接触降低和摩擦作用的减弱，导致开口宽度越大，最高温度反而越低，最后通过试验进行验证，如图4所示制作的宽度为20 μm疲劳裂纹以及检测结果。图4 金属疲劳裂纹检测金属构件裂纹金属构件，特别是异形结构的金属构件，其内部或者表面裂纹缺陷采用光激励红外热成像技术检测都难以实现检测。Guo等检测重型铝制飞机结构裂纹，发现该技术对闭合裂纹的探测效果良好。李赞等对金属构件裂纹发热情况开展研究，研究表明当激励于最佳位置时，裂纹发热最高。江涛等对汽车轮毂裂纹进行了检测，同时采用磁粉检测技术进行对比研究，对比研究发现超声红外热成像技术可以更好检测出轮毂内部裂纹以及看出裂纹延伸方向。敬甫盛等对35 kg重量的铁路机车钩舌进行裂纹检测，检测出中部L型裂纹和角端裂纹。冯辅周等对装甲车底板裂纹展开研究，表明该技术能够在3.5 s内实现对装甲车底板裂纹快速检测。作者采用超声红外热成像系统对8 kg锻钢块进行裂纹检测，裂纹位于试件端面，如图5所示，图5(a)为试件整体外观，图5(b)为试件端面图像，可以看出有一条无分叉的裂纹；检测结果如图6所示，展示了激励前后检测到图像的变化，对比激励前后图像可知，有一条裂纹信息，并且裂纹分叉了，存在一条隐裂纹，图6(c)中圈出部分，表明该技术可以探测到人眼看不见的裂纹信息。图5 锻钢块试件图6 锻钢块试件检测结果航空发动机叶片裂纹航空发动机叶片在交变拉应力、热腐蚀、扭转应力、高速冲击等复杂载荷的作用下，叶片容易生成裂纹。服役过程中，叶片裂纹在大应力作用下，小裂纹会扩展为大裂纹从而危害飞行安全。航空发动机叶片复杂，传统无损检测在复杂叶片时有各自的局限。借助超声红外热成像对试件形状不敏感的特点，国内外学者广泛开展了研究工作。Bolu等采用超声红外热成像技术对60个涡轮叶片进行检测，评估该技术对叶片裂纹检测的可靠性。寇光杰等采用ANSYS仿真模拟了合金钢叶片裂纹生热过程，采用激光切割预制裂纹进行检测，并分析了预紧力对检测效果的影响。苏清风对导向叶片和工作叶片服役过程中产生的裂纹进行检测，并测试预紧力对检测结果的影响。习小文等对航空发动机工作叶片进行研究，同时采用渗透检测进行比对，试验结果表明超声激励红外热成像可以检测出裂纹宽度为0.5 μm的裂纹信息，渗透检测无法检出，表明该技术对微小裂纹检测有优势。袁雅妮等针对2块无涂覆层和3块带涂覆层空腔叶片进行检测，并用荧光检测进行对比，结果发现荧光检测对于涂覆层空腔叶片容易出现漏检，表明超声红外热成像技术对受到叶片结构及涂覆层影响更小，能够检测含涂覆层空腔叶片裂纹。图 7为作者采用超声红外热成像系统对航空发动机工作叶片进行检测，同时采用渗透检测进行对比，图7(a)为工作叶片光学图像，图7(c)为超声红外热成像检测结果，可以看到叶片中部有一个裂纹，图7(b)为渗透检测结果，除了叶片中部裂纹，在叶片四周由于清洗渗透剂不干净，导致叶片边缘也会出现零星亮点区域。图7 工作叶片裂纹检测混凝土零件裂纹混凝土结构常见的缺陷是混凝土裂纹，裂纹严重削弱了混凝土结构的承载水平，加速了结构的老化程度，并严重影响了结构的安全性和耐久性。裂纹很难避免。一般来说，这项工作的主要目的是检测和处理裂纹。谢春霞等基于红外热像检测方法推导出了混凝土缺陷深度的定量计算公式；胡振华等以混凝土结构缺陷为检测目标，采用超声红外热成像检测技术对其进行了检测分析，证明了超声红外热成像缺陷检测技术对混凝土试件中肉眼不能发现的微小裂纹或隐裂纹的检测能力。Jia Yu等使用振动热成像技术检测混凝土零件中的裂缝，开发了声激励设备（声波和超声以及低功率和高功率激发设备），并研究了激发频率，功率和预紧力对声吸收能力的影响。Jia Yu等预制了充满标准微裂纹的预裂混凝土标本，以量化裂纹的可检测性，结果表明，超声激发热成像可以有效地检测出宽度为0.01~0.09 mm的混凝土裂缝。任荣采用ANSYS仿真研究V形裂缝混凝土板裂纹生热机理，并对激励位置、激励时间、激励频率等影响因素进行了模拟分析，图8所示为混凝土裂纹检测图像，圈出部分为裂纹区域。图8 混凝土裂纹检测发展趋势超声红外热成像技术在金属材料中可识别0.5 μm宽度的裂纹，在复合材料中可识别1.0 μm的裂纹，在混凝土材料中可识别10 μm量级的裂纹。超声红外热成像技术具有选择性加热的特点，仅对裂纹区域加热，正常区域不加热，可检测复杂结构试件，非常适合于金属裂纹、混凝土裂纹、航空航天叶片裂纹、复合材料损伤等材料的检测。超声激励方式与光激励方式不同，光激励方式系统比较统一；超声激励方式由于试件结构复杂，同时需要夹具固定试件并对激励头施加预紧力，例如金属疲劳裂纹夹具、航空发动机工作叶片夹具、航空发动机导向叶片夹具都不同，需要根据试件制作各自合适的夹具，系统比较复杂与多样，但如果针对同一类型的试件，可以制作统一的夹具、形成标准化的检测流程，因此超声红外热成像技术具有广阔发展前景，未来的研究重点包括以下3个方向：1）激励装置的优化。激励装置需要具备夹具单元和预紧力单元，夹具单元需要根据检测试件单独设计，预紧力单元有机械结构和气动结构。机械结构体积小、设计简单，但施加/释放预紧力需要手动旋转手柄；气动结构体积大、设计复杂，但可设计为自动施加预紧力和释放预紧力，从而可以实现集超声激励、自动装配、红外图像采集、红外图像处理一体化集成的超声红外热成像系统，以便适用于工业领域裂纹检测。2）检测标准化。超声激励与光激励具有很大不同，超声激励与检测人员经验有关，超声激励位置、超声激励时间、超声耦合效率都会影响检测结果。因此针对该技术形成统一检测规范和技术，可以加速该技术工程实践应用。3）缺陷检测自动化识别。超声红外热成像需要采集数百帧序列图像，从采集数百帧序列图像中识别出缺陷信息，相比于自动视觉检测，该方式需要人工判断、准确度依赖于检测人员主动判断，容易导致缺陷识别出现误检、漏检等情况。随着人工智能深度学习的兴起，深度学习模型具有图像特征信息感知能力，在大量数据训练的基础上，更容易实现缺陷的自动检测。结语与展望超声红外热成像技术经过几十年的发展，在生热特性、仿真研究、缺陷可检测性和检测材料应用领域取得了突出进展，但是在工业应用方面落后于光激励红外热成像技术；闪光灯红外热成像技术已形成国家标准，应用在飞机复合材料胶接质量、航天飞机耐热保护层脱粘检测、热障涂层缺陷检测等，并且有成熟的工业检测设备。目前超声红外热成像技术还基本处于实验室阶段，随着科学技术的发展，工业特别是航空航天对裂纹检测需求的提高，超声红外热成像技术也会从实验室逐步进入到工业、航天航天应用领域。论文链接：http://hwjs.nvir.c n /cn/article/id/6e1aff8c-e3f5-4c4d-aedd-d6074696f17a

5月8日消息，全国中小企业股转系统公告显示，和普威视光电股份有限公司（证券简称：和普威视 证券代码：872954）的挂牌申请获得批准，并于2024年5月9日起挂牌。本次挂牌公开转让的主办券商为国信证券，法律顾问为浙江天册律师事务所，财务审计为信永中和会计师事务所（特殊普通合伙）。和普威视基于红外成像技术，为用户提供远距离、高清晰、智能化、多用途、全天候、复杂环境下的红外光电产品和系统。公司产品以红外热成像、激光夜视和高清可见光等不同波段的成像技术为基础，以图像处理与 分析技术、精密伺服控制技术和人工智能技术为核心，广泛应用于边海防、军事基地、反无人机、装备配套等国防领域，以及铁路沿线监控、农林防火、机场监控、能源和水利监控、工业和人体测温等民用领域。公司及其核心产品获得权威机构认可，科技创新实力较强。公司是工信部专精特新“小巨人”企业、山东省瞪羚企业、山东省制造业单项冠军企业；公司先后获得山东民营企业行业领军 10 强 （新一代信息技术行业）、山东省科技领军企业、山东民营企业创新潜力 100 强等荣誉称号；公司拥有山东省企业技术中心、山东省工业设计中心、济南市工程实验室等多个研发平台；公司产品“制冷热成像处理软件”获评山东省首版次高端软件，某光电转台获评山东省首台套高端装备。 公告显示，和普威视2022年度、2023年度营业收入分别为24305.35、31513.45万元。2023年度净利润为3743.81万元，相比2022年度增长了39.27%。报告期内，公司2022年度、2023年度主营业务收入分别为 24,201.04 万元、31,406.39 万元，占营业收入比重分别为 99.57%、99.66%；2023 年公司主营业务收入较 2022 年增加了29.77%。按业务类型细致划分，公司主营业务收入主要由综合光电系统、激光摄像机、热成像摄像机和外采件及辅材四类收入构成，其中“外采件”主要包括为匹配客户整体方案需求外采的可见光摄像机、低端红外摄像机等产品。公告显示，综合光电系统作为公司的核心业务，在2023年度及2022年度的收入均占据营业收入超过六成的比重，主要应用于我国各地边海防、各大军事基地。

近日，优利德官微发布多款新品上市，包括UTi640J智能型红外热成像仪、UTi260V红外热成像仪，以及UTi640J智能型红外热成像仪多款选配镜头。有哪些亮点？一起看看。重磅新品 | UTi640J智能型红外热成像仪在科技日新月异的今天，一款高效、精准、功能丰富的红外热成像仪对于运维巡检人员来说无疑是一大福音。下面为大家推荐一款直指用户“高效”需求，将创新与实用性完全融合的新品——UTi640J智能型红外热成像仪。作为一款高性能、智能型红外热成像仪，UTi640J具备640480红外像素(可超分辨率至1280*960)、1300万可见光镜头、红外帧频可达30Hz/9Hz(可调)，可确保图像清晰、画面流畅、测温精准。测温范围为-40℃~650℃(选配高温拓展镜头500℃~2000℃)，自适应多种选配镜头，以应对不同场景的需求。具备1-20倍的数字变倍功能，可提供自动、触控、半自动、激光和手动等多种调焦方式，力求让每一个细节尽显细腻与精准。此外，产品还具备多项实用功能，包括视频分析、截屏温度分析、等温线设置、蓝牙传图、拍照录像、激光测距、支持文本和语音注释，以及AI语音控制等。多种功能的加持，使其成为一款适用范围更广、反应速度更快、成像效果更清晰、辅助功能更强大的热成像仪，可广泛应用于电力检测、石油石化、建筑暖通、智能制造、钢铁冶金、电子信息等领域。画质更清晰，细节更锐利 | UTi260V红外热成像仪让热隐患无所遁形UTi260V是一款搭载T-Mix自研融合图像算法且同时具有激光测距功能的手持式红外热成像仪，配备256×192的红外分辨率和500万的可见光像素，确保画质更清晰、细节更锐利。产品搭载3.5英寸的高清触摸显示屏，测温范围从-20℃到550℃，具有中心点测温、高低温自动追踪、自定义分析对象、等温线自定义限制温度等功能，有助于快速发现异常或目标区域的温度变化。除了机身强大的功能外，UTi260V还配备实时视频、拍照录像、手机APP、PC软件实时图像传输等实用功能。这些功能使得用户可以轻松实现实时图像的控制分析以及后期图片的分析处理。综上所述，UTi260V不仅在硬件配置上表现出色，而且在软件功能和应用范围上也同样引人注目。在配电柜、管道、电机以及电路板的温度筛查检测中，它都能发挥出巨大的作用。拆卸简单，自动适配 | UTi640J多款选配镜头为满足不同场景和用户需求，UTi640J智能型红外热成像仪提供多种可选配镜头，包括UT-Z006微距镜头、UT-Z007广角镜头、UT-Z008中长焦镜头、UT-Z009长焦镜头和UT-Z010高温镜头。这些镜头各自具有独特的优势和适用场景，而且拆卸十分简单，无需专业调试，更换后即可自动识别并适配。

8月29日，济郑高铁山东段启动联调联试。在这段全长170公里设计时速350公里的铁路沿线，600多台探测仪在全天候、无死角地监控着线路的营运环境。这些“电子哨兵”来自和普威视光电股份有限公司，公司上榜山东省民营企业创新潜力百强，是济南市新一代信息技术产业的重要力量。“鹰眼”神器护卫40多条高铁在自然界，翱翔长空的雄鹰凭借一双锐利的眼睛，能够从高空俯冲而下准确捕捉到地面猎物。科学研究表明，与人类的眼睛相比，鹰眼不仅看得更远更清晰，而且还看得更多更丰富。除了视野上的差距外，鹰眼不仅可以看到人类能看到的可见光，还可以看到紫外线和红外线等其他波长范围内的光线。和普威视的特种光电产品具备远超鹰眼的能力。创立于2011年，和普威视是国内最早涉足激光夜视、红外热成像等特种光电技术的高新技术企业之一。公司专注于全天候多光谱智能成像技术的研究与开发，综合运用多光谱成像手段以及基于AI的图像分析处理技术，为用户提供远距离、高清晰、智能化、多用途、全天候、复杂环境下的综合光电系统解决方案。和普威视研制的非制冷热成像摄像机，可实现22700米范围内搜索观察；激光摄像机，夜视距离可达3000米，最高可达400万像素分辨率。对于时速三百多公里的高铁来说，及时发现并处置线路上的安全问题十分重要。和普威视的产品凭借先进技术优势，已为40多条高路铁路放哨护卫。技术工人在调试摄像镜头低空防卫系统防护10多项重大活动近年来随着安全防护形势的变化，在一些重大活动中低空防卫越来越有必要。严密的低空防卫，同样需要一双“火眼金睛”。和普威视副总经理张鑫介绍，在重大活动中如果有无人机入侵，公司研制的低空防卫系统可以实现探测预警、跟踪识别、无线电反制以及导航诱骗，甚至还能对飞手进行定位。和普威视产品已承担过国内10多项重大活动的低空预警任务，这些活动包括国庆70周年阅兵、建党100周年阅兵、上海国际马拉松、中非合作论坛、青岛上合峰会等。和普威视自主研制的综合光电系统融合了高清可见光、红外热成像、激光夜视中的两种或以上技术，实现了可适应白天、夜晚、雨、雪、雾、霾等全天候环境，兼备大范围覆盖及重点目标跟踪监控的目的。和普威视推动“人工智能+特种光电”“超高清视频+工业互联网”的深度融合，促进产业迭代升级，新一代光电产品以红外热成像、激光夜视技术为核心，以人工智能关键共性技术为依托，优化组合各种技术优势，促进视频图像识别、深度学习、生物特征识别、智能控制与传感、智能算法的跨界创新应用。和普威视车间内的焊接区硬科技和高成长引来融资超亿元和普威视是国家级专精特新“小巨人”企业、省瞪羚企业和制造业单项冠军企业，拥有多个省市研发平台。参与制定了轨道交通行业激光夜视等技术标准，连续获得省科技进步奖、省企业技术创新奖。取得国家专利89项，著作权69项。和普威视旗下产品，可以在零下45摄氏度低温条件下连续工作12小时。其AI视频分析技术支持对5×5像素以下的小目标实现入侵告警检测，支持对15×15像素以下的超小目标进行检测识别，支持检测人、车、船、动物、鸟、无人机、空飘物、飞机、起落架等各种目标。技术工人在车间内组装产品近三年来，和普威视营业收入增幅年均30%左右，利润总额增长率年均超100%。今年8月，和普威视上榜山东民营企业创新潜力百强。硬科技和高成长性赢得了资本的青睐。2016年，山东华宸股权投资基金投资1000万元。2019年，山东科融天使创业投资基金等投资3500万元。2021年，毅达资本、山东新动能股权基金等投资9000万元。和普威视董事会秘书王卫光告诉记者，公司总部于2021年从北京迁至济南，希望在北交所上市，募集资金将用于巩固并拉长产业链，持续提高公司产品和技术的核心竞争力。