Teledyne FLIR 推出全新热成像可见光融合摄像模组

Teledyne FLIR OEM 事业部发布 Lepton® XDS 紧凑型摄像模组,该模组集成热成像与可见光双光路成像,并搭载 MSX® 专利技术。产品不受国际武器贸易条例(ITAR)管控,可快速集成、降低开发风险,助力嵌入式、移动及工业领域 OEM 产品更快推向市场。
Lepton XDS 将 160×120 分辨率辐射测量级 Lepton 3.5 微型热成像传感器(长波红外 LWIR)与 500 万像素可见光传感器合二为一,并通过 MSX 技术在热成像画面上实时叠加可见光图像轮廓,实现热成像画质增强。这项专利技术可提升图像清晰度与场景感知能力,输出的可落地热成像数据效果,可媲美成本更高、分辨率更高的相机系统。该器件适用于火灾探测与预警、电动汽车电池监测、机器人导航、无人平台、智能基础设施以及健康与安全等应用场景。
Teledyne FLIR OEM 产品管理副总裁 Mike Walters 表示:“MSX 技术长期以来都是 Teledyne FLIR 的标志性优势,而通过 Lepton XDS,我们将这一能力集成到一款小巧、可直接用于量产的 OEM 模组中。我们将可见光相机、成熟的微型热成像传感器、片上 Prism ISP 处理技术,以及点温仪、感兴趣区域等辐射测量叠加功能直接整合在一起,以此加速创新,帮助 OEM 厂商提供更清晰的热成像画面,让用户更快做出判断。”
其集成的 FLIR Prism ISP 软件可实现实时图像增强,出厂即自带一整套高级图像处理功能,包括热成像 – 可见光融合、精细化图像处理,以及业内首创的辐射测量 JPEG(RJPEG)输出。内置工具支持用户通过感兴趣区域(ROI)、点温检测、等温线和可调节调色板对数据进行测量与可视化;同时该软件可与 Teledyne FLIR OEM 生态系统无缝对接,用于分析、后处理和报告生成等工作。
Lepton XDS 是一款小巧高效、支持 USB 输出的模组,非常适合电池供电和常年在线的系统。产品不受 ITAR 管控,依据 ECCN 6A003.b.4.b 可在全球范围内商用。Teledyne FLIR OEM 已累计生产超过 600 万个 Lepton 系列模组,可保证规模化生产并降低供应链风险。
DVN 点评:此类热成像 – 可见光融合技术,在战略上是满足 NCAP 2030 或 FMVSS 127 弱势道路使用者(VRU)夜间场景的必备支撑技术,是恶劣天气下感知系统的鲁棒性增强层,是激光雷达的高性价比冗余替代方案,也是 AI 感知的分类精度增强手段,更是 OEM 打造高端差异化的核心卖点。
SWIR、MWIR 与 LWIR 相机:对比分析及应用场景

红外成像现已成为现代机器视觉、工业监测、国防系统及安防监控的核心组成部分。尽管大多数人会笼统地称之为 “热成像相机”,但实际上红外成像涵盖多个波长波段,不同波段的成像特性、优势与局限各不相同。目前应用最广泛的三类红外波段分别是短波红外(SWIR)、中波红外(MWIR)、长波红外(LWIR)。了解这些技术的差异,能够帮你为检测、测温、环境监测或安防等各类项目做出合适的选择。
红外光位于可见光光谱之外,覆盖多个大气透射窗口。这些窗口决定了各波段红外光对雾、尘、玻璃、硅片及水汽的穿透能力。
- SWIR:0.9–1.7 μm(部分可达2.5 μm)
- MWIR:3–5 μm
- LWIR:8–14 μm
不同波段的成像特性差异显著。SWIR与可见光类似,依靠反射成像;MWIR和LWIR则探测物体自身发出的热辐射,其中MWIR对快速温度变化更为敏感,而LWIR在常规热探测中表现更优。
SWIR成像更接近可见光成像,而非热成像。它通过捕捉反射光成像,在强光与弱光环境下均可保持清晰的对比度。由于SWIR穿透大气霾层的能力远优于可见光,在复杂光照下需保证成像清晰度的应用中极具价值;它还可穿透雾与烟,适用于可见光无法成像的极端天气环境。大多数SWIR相机采用铟镓砷(InGaAs)传感器,无需制冷,因此结构相对紧凑、集成更简便、耐用性更强。同时,SWIR可搭配标准玻璃光学元件,镜头选择范围更广,成本也远低于MWIR与LWIR系统。
MWIR相机可探测中温物体自然发出的热辐射,是对测温精度与动态热特性有要求场景的首选方案。与SWIR或LWIR不同,MWIR传感器通常需要斯特林制冷机等低温制冷装置,可大幅降低噪声、提升灵敏度。制冷系统赋予了MWIR相机出色的热探测精度,但也使其结构更复杂、成本更高。MWIR系统普遍用于科研、气体检测及国防领域,适用于需要精准追踪高速温度变化的场景。
LWIR覆盖波长最长的热红外波段,也是大众口中通常所指的“热成像相机”。这类相机可探测人体、建筑、电子设备及环境发出的低能量热辐射信号。LWIR系统采用微测辐射热计传感器(常见为氧化钒VOx或非晶硅),无需制冷即可工作,是成本最低、应用最广泛的红外成像方案。其核心优势是,即便在雾、烟或完全黑暗的环境中,也能稳定捕捉热辐射信号;但LWIR无法穿透玻璃,需使用锗镜片等专用光学元件。
各红外波段均有自身优势,通过直观对比,其差异会更加清晰。

这也说明,红外波段并无绝对最优之分,只有针对特定任务的最佳匹配。中波红外在需要精准测温的应用中无疑是首选,其制冷型探测器可实现极低噪声与极快响应速度。
长波红外能提供良好的热成像对比度,但并非为科研级测量设计。短波红外通常不用于测温,因其成像原理并非基于热辐射。
短波红外的突出优势在于,可在弱光、烟霾或强光环境下捕捉精细细节。依托反射成像特性的行业(如半导体检测)因此更青睐 SWIR。其透霾能力优于可见光相机,但不适用于浓烟、浓雾场景。
中波红外成像清晰度极佳,但性能稳定性高度依赖制冷系统。MWIR 相机在低能见度环境下表现良好,但效果略逊于 LWIR。
受波长较长影响,长波红外图像画质相对柔和,但其在热辐射信号探测方面的热对比度无可匹敌。在雾、轻烟、粉尘及低能见度户外环境中,LWIR 的表现最为出色。
短波红外相机广泛应用于材料特性在短波红外下发生变化,或可见光相机无法工作的场景,核心应用包括:
- 半导体晶圆检测
- 食品分选与湿度检测
- 激光轮廓分析与校准
- 硅片及玻璃元件检测
- 农作物健康监测
- 汽车领域
- 主动红外照明安防监控
中波红外在对温度敏感、涉及快速热变化的场景中表现卓越,典型应用包括:
- 燃烧分析与高速热事件监测
- 气体泄漏检测
- 熔炉与窑炉监测
- 导弹追踪与国防系统
- 热成像科研
- 高温环境下的预测性维护
凭借高性价比与通用性,长波红外是应用最广泛的红外成像技术,广泛用于各类商用及安全关键场景:
- 汽车夜视
- 周界安防监控
- 搜救行动
- 火灾探测与消防辅助
- 工业运维
- 建筑保温及暖通空调(HVAC)检测
三类红外相机的成本差异显著:MWIR 因需配备制冷系统,价格最为昂贵;SWIR 受铟镓砷(InGaAs)传感器成本影响,处于中等水平;LWIR 性价比最高,尤其适合大规模部署。
除成本外,集成考量同样关键:
- 光学元件:SWIR 可采用标准玻璃镜头,MWIR 与 LWIR 则需使用锗或硫系玻璃等特殊材料。
- 平台兼容性:现代红外相机需支持 Linux、ARM 架构系统、AI 分析及视频管理系统(VMS)。
- 供电与连接:非制冷型 SWIR 与 LWIR 相机普遍支持以太网供电(PoE),可简化安装。
DVN 点评:短波红外适用于反射成像与精密检测,但在汽车应用中,可能需要将红外光源集成至照明系统。长波红外通常被视为通用性最强、应用最广的热红外波段。归根结底,三者的选型核心在于让波段特性与实际应用场景精准匹配。