全球冠疫情向人們展示了高傳染病.毒能夠給全社會(huì )帶來(lái)的極大危害。游客和旅客在無(wú)形中提高了疾病的傳播率。在機場(chǎng)到達大廳檢測感染患者就成為阻斷感染鏈的重要保障。熱成像照相機在這樣的場(chǎng)合就發(fā)揮了關(guān)鍵作用。幫助這些照相機在不足一秒的時(shí)間內獲取精確圖像和測量值。

其實(shí)大規模溫度監控技術(shù)的應用早已存在。該技術(shù)的推出和逐步推廣開(kāi)始于SARS（非典）、MERS（中東呼吸綜合癥）和Ebola（伊波拉）病.毒的區域性疫情防控。鑒于這些病.毒給健康帶來(lái)的嚴重危害，一些國家在多年前就已經(jīng)開(kāi)始在機場(chǎng)和其它高人流量的地點(diǎn)采用熱成像掃描技術(shù)，以達到阻止流行病傳播的目的。新館肺炎疫情使該技術(shù)在全球范圍內的應用頻率急劇上升。

體熱是傳染性疾病的常見(jiàn)癥狀。雖然體溫升高并不一定代表感染了.冠毒，但仍然有必要做進(jìn)一步檢查。在發(fā)現有體熱癥狀旅客的情況下，即可有針對性的進(jìn)行檢查并立即采取相關(guān)措施。

快速、非接觸式檢測

采用熱成像照相機進(jìn)行溫度檢測的主要優(yōu)勢在于大規模監控的適用性。此自動(dòng)化過(guò)程*無(wú)接觸，需時(shí)數秒。這意味著(zhù)該技術(shù)可以應用在機場(chǎng)、邊防檢查或其它關(guān)卡等人流量大的場(chǎng)合，這樣可以避免人工檢查的繁瑣，同時(shí)確保正常人流速度。比如，韓國在2020年4月15日進(jìn)行議會(huì )選舉時(shí)就采用了該技術(shù)。進(jìn)入投票間之前，每名投票人的體溫都得到測量。這也許是韓國防疫成果好于其它國家的原因所在。

眼皮內角是快速、可靠測量體溫適合的人臉部位。比如，額頭溫度在出汗后可能急劇下降，而眼角溫度相對來(lái)說(shuō)則非常穩定。通過(guò)體表的紅外線(xiàn)輻射即可完成測量。大多數熱成像照相機捕捉此輻射的方式與采用高達一百萬(wàn)像素圖像傳感器的普通數碼相機相類(lèi)似。

每個(gè)像素都是一個(gè)微小的輻射熱測量計，用于測量若干平方微米熱輻射的接收器。輻射熱測量計厚度僅為150納米，能夠在不到10毫秒的時(shí)間內感測到相當于物體與測量計之間溫差五分之一的熱輻射。這些值的和用于計算被感測表面的溫度特征。我們經(jīng)?？吹降募t外熱量圖就是這些溫度的圖像顯示，顏色越淺的區域，溫度越高。

熱像素和量子阱

除了熱輻射測量計以外，還有其它非接觸式和光學(xué)溫度測量方法。比如，某些類(lèi)型的傳感器可以通過(guò)輻射的波長(cháng)來(lái)檢測溫度。熱輻射測量計和波長(cháng)檢測器不僅用于醫學(xué)測量人體溫度。另一個(gè)常見(jiàn)應用領(lǐng)域是查找建筑物的隔熱泄漏。通過(guò)彩色熱量圖就可以立即確定溫控建筑物內熱量或冷氣的泄漏位置。

質(zhì)量控制是熱成像技術(shù)的另一個(gè)較為廣泛卻鮮為人知的應用領(lǐng)域。無(wú)論是金屬、塑料或玻璃行業(yè)，熱處理步驟中精確的溫度控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量的決定因素。這也是在熱軋、夾層或玻璃硬化工藝當中經(jīng)常采用熱成像照相機進(jìn)行監控的原因。在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域，可以利用熱成像技術(shù)發(fā)現有能量缺陷的結構性損壞部位。熱成像技術(shù)在安全技術(shù)方面也起到重要作用。熱掃描可以識別出高溫部件，防止出現危險狀態(tài)。

大氣和太空研究采用的是一個(gè)*不同的方法：量子阱紅外探測器 (QWIP)。它由非常薄的半導體材料層組成，利用的是量子效應。材料層用于限制粒子的量子物理狀態(tài)。進(jìn)入材料層的紅外波對此狀態(tài)構成影響，通過(guò)此變化即可獲取有意義的圖像。這些圖像的色彩具有非常高的分辨率。

也有一些儀器并不使用熱輻射，而是利用有源照明。一個(gè)紅外光源對需要觀(guān)測的區域進(jìn)行照射，就如同普通攝影用燈一樣，熱成像照相機就變?yōu)橐慌_夜視裝置。這種方法的應用場(chǎng)合包括黑暗空間內的恐行動(dòng)。被監測目標看不到紅外光源。

光學(xué)的動(dòng)力來(lái)源

無(wú)論采用哪一種方法，都必須對電磁波進(jìn)行“采集”、匯聚和引導，以實(shí)現最終的測量和成像。這和采用可見(jiàn)光源的傳統照相技術(shù)基本上沒(méi)有區別。所使用的光學(xué)元件也一樣：透鏡的移動(dòng)（聚焦和縮放），光圈的調整，濾鏡的定位和快門(mén)的操縱。就拿應用廣泛的熱輻射測量計來(lái)說(shuō)，必須在短周期內對熱像素進(jìn)行校準，才能確保相同溫度的點(diǎn)在圖像中的亮度保持相同。為了達到這個(gè)目的，絕大多數裝置都有一個(gè)黑色快門(mén)，它能自動(dòng)移動(dòng)到傳感器前側，將所有像素校準至相同值?？扉T(mén)移動(dòng)速度越快，完成測量的時(shí)間就越短。

為實(shí)現聚焦和縮放，光學(xué)裝置通常裝配1524 ... SR系列貴金屬直流微電機。它們性能*，所占空間極小。驅動(dòng)裝置如果需要內置于微透鏡，還可以采用直徑8-10mm的電機。比如ADM0620型步進(jìn)電機與內置絲杠組合，適合于完成濾鏡與快門(mén)的運動(dòng)。FAULHABER還提供眾多其他類(lèi)型電機、減速箱、編碼器和附件。它們幾乎能為每一個(gè)應用領(lǐng)域提供最佳解決方案。這些驅動(dòng)部件已在很多傳統光學(xué)裝置內得到多年應用和測試。照相機在云臺底座上的自動(dòng)對準技術(shù)也一樣。FAULHABER緊湊型低振動(dòng)步進(jìn)電機尤其適合于此類(lèi)應用。(end)