自然界中任何高于絕對溫度的物體(-273攝氏度)都向外輻射熱量(電磁波)。電磁波有長有短，波長范圍為760nm~ 1mm波叫紅外線，肉眼看不見。物體溫度越高，輻射能量越大。

紅外熱成像是通過特殊材料感應(yīng)紅外波，然后將紅外波轉(zhuǎn)換為電信號，再將電信號轉(zhuǎn)換為圖像信號。

由于感應(yīng)紅外的特殊材料本身也會受到外部溫度的影響，所以在制作紅外熱成像機(jī)芯時(shí)，要么是sensor(探測器)低溫恒溫處理，或通過算法矯正。

對sensor低溫恒溫處理技術(shù)(探測器為特殊材料) 稱為 遠(yuǎn)紅外制冷。中國在2016年似乎還沒有突破這方面，不知今年怎么樣。美國禁止對外出口，因?yàn)榧t外熱成像技術(shù)會讓以前的隱形飛機(jī)(避雷達(dá)監(jiān)測)無處藏身。制冷紅外成像效果精度高，2015年有幸看到進(jìn)口產(chǎn)品flir制冷機(jī)芯，機(jī)芯成像的分辨率為 ** 0*成像效果與黑白電視相似。PS：Flir它是世界上最大的紅外熱成像制造商。

通過算法矯正sensor采集的數(shù)據(jù)技術(shù)稱為非制冷遠(yuǎn)紅外，這也是我接觸最多的紅外熱成像技術(shù)。該技術(shù)需要通過大量算法糾正探測器取回的數(shù)據(jù)，有些還需要糾正擋板。擋板在那里sensror前面放一個(gè)黑色等溫物體，對sensor去除溫度補(bǔ)償和壞點(diǎn)。

?？怠⒋笕AIPC紅外探測稱為近紅外探測。它通過紅外燈發(fā)射紅外長波，然后cmos紅外長波成像，接受物體反射回發(fā)射，該技術(shù)只能探測近紅外燈輻射的物體。

雖然遠(yuǎn)紅外sensor生產(chǎn)精度要求很高，但目前國內(nèi)有廠家可以生產(chǎn)。

遠(yuǎn)紅外sensor主要原理：感應(yīng)紅外波長材料（根據(jù)不同材料可能有電阻材料）關(guān)閉在盒子中，盒子直接通過固定電流，當(dāng)感應(yīng)紅外波長材料接收紅外時(shí)，整個(gè)盒子的電阻會發(fā)生變化，從而通過盒子的電壓和后端sensor過來的電壓(具體采用穩(wěn)流或穩(wěn)壓未研究)大小調(diào)整為相應(yīng)的Y（YUV）。

在這里，你可以發(fā)現(xiàn)紅外線沒有顏色，你看到的紅綠紅外熱成像圖是根據(jù)Y的大小疊加的偽色。

事實(shí)上，一個(gè)上訴盒sensor由于材料和生產(chǎn)工藝的限制，紅外線是一個(gè)像素點(diǎn)sensor無法實(shí)現(xiàn)可見光cmos、ccd當(dāng)然，這是未來發(fā)展的趨勢。

32015年非制冷紅外的主要分辨率*今年應(yīng)該是240 ** 0*480了，不過 ** 0*480的紅外sensor價(jià)格不菲，一個(gè) ** 0*480的紅外sensor市場價(jià)格應(yīng)為1W左右。

紅外的sensor從生產(chǎn)到生命總是工作，因?yàn)闊岣袘?yīng)材料不斷接受外部紅外波，所以紅外設(shè)備或盡可能妥善保存，不要面對高溫物體，如果長期面對高溫物體（這意味著物體本身的溫度，不看遠(yuǎn)近，如太陽）可能永久變形，感應(yīng)不再敏感。

紅外sensor生產(chǎn)工藝和材料特性，sensor抗干擾能力差，數(shù)據(jù)采集精度不夠。因此，每個(gè)像素點(diǎn)都可能需要矯正(椒鹽噪聲、高斯噪聲、豎條紋、橫條紋...），然后確定Y的值。因此，目前紅外熱成像技術(shù)的實(shí)現(xiàn)還沒有達(dá)到芯片級，全球紅外熱成像技術(shù)仍在繼續(xù)FPGA階段。因?yàn)橐坏┥a(chǎn)成芯片，內(nèi)部邏輯將無法調(diào)整，而數(shù)據(jù)矯正通常不會放在軟件上。軟件矯正，一是效率跟不上，二是效率跟上會導(dǎo)致機(jī)芯整體功耗高，價(jià)格高，不值得。

FPGA可以理解為可編程芯片(改編芯片內(nèi)部邏輯)。

FPGA 與 ASIC FPGA與asic的區(qū)別

嗯，我不得不抱怨半導(dǎo)體行業(yè)和嵌入式行業(yè)的悲哀。你知道的比互聯(lián)網(wǎng)多，技術(shù)含量比互聯(lián)網(wǎng)高，但工資不高，投資也不容易。我不知道是國內(nèi)整體環(huán)境差還是世界差。我不知道為什么我要呆在這個(gè)行業(yè)，回去做web、移動app不太好，哈哈。

現(xiàn)在我們來談?wù)劶t外熱成像的應(yīng)用。

事實(shí)上，在目前的環(huán)境下，紅外熱成像主要用于軍事，民用很少。但現(xiàn)在我們試著依靠民用，軍事不談?wù)?，主要談?wù)撁裼谩?/p>

目前，成熟的民用主要是安全，如森林防火和倉庫安全監(jiān)控。

其次，不成熟的是車載輔助駕駛。

我記得2015年工作的公司做的紅外車行人識別率達(dá)到了94%。這仍然是一家小公司。如果把算法交給大公司或機(jī)器學(xué)習(xí)/深度學(xué)習(xí)，識別率肯定會更高，為智能駕駛做出貢獻(xiàn)。

近紅外的另一個(gè)用途是靜脈識別，據(jù)說它比指紋和人臉識別要好得多。

效果大致如下圖所示。下圖應(yīng)采用類似紅外靜脈識別技術(shù)的靜脈位置檢測：

(我在網(wǎng)上找到的圖片，如果侵權(quán)，聯(lián)系刪除)

最后，紅外技術(shù)的民用正在逐步發(fā)展，我們拭目以待...