红外热成像：只有条件合适时，热图才会说话

凡是有温度的物体都会发射红外线。大多数无人机热成像相机使用非制冷微测辐射热计感测大约 8–14 µm 的长波红外（LWIR）。相机接收的是辐射能量而不是温度；温度是换算出来的。

要得到正确的温度，您至少要向相机提供发射率、反射温度以及距离和湿度。在检查中，通常比绝对值更重要的是与周围的温差（ΔT）。比较相同材质、相同朝向的表面，可以抵消大部分发射率和反射误差。

发射率还与观测角度有关：视角越倾斜，发射率越低，反射越强。从屋顶拍摄的立面，或斜向拍摄的面板，可能无法与正对拍摄的结果相比较。此外，晴朗的天空在红外波段非常冷；当玻璃或金属反射天空时，表面看起来会比实际更冷。

热成像成功的一半在于时机。热对比只在热量流动时出现：立面被太阳加热或正在降温时，检查保温需要室内外存在温差时，电气设备有电流通过时。

• 按朝向选时间：每个立面在不同时段受阳光照射——东面在上午，南面在正午前后，西面在下午。北面日照少，对比度弱。
• 天气：前一天下雨、大风或阴天弱日照都会缩小对比度。
• 季节：查找保温缺失时，在冬季夜间或清晨飞行，此时室内外温差大且无残余太阳辐射影响。
• 负荷：电流越大，电气故障发热越明显。在轻负荷时宣称“无异常”是有风险的。

关于立面调查，围绕日照、反射与质量检查规划红外立面采集（Airffic Flight Institute）列出了具体步骤。

在日本的建筑定期报告制度下，某些情况下要求对立面面砖进行全面敲击检查。2022年1月对相关告示的修订明确允许采用精度等于或优于敲击检查的红外调查，包括无人机实施的调查。条件是调查必须确实达到该精度。其应用方式参见公寓楼。

对电气设备而言，基本方法是同等条件下各相之间的 ΔT，而非绝对温度。如果三相之中有一相的接头发热，那就是线索。线路附近电磁场很强，航空器本身也需要采取防护措施。强电磁场

热成像相机分为辐射测温型（逐像素存储温度数据）和非辐射测温型（只存储一幅着色图像）。对于检查记录而言，辐射测温型是唯一真正的选择。

热成像传感器的像素很少（640×512 较为常见）。以 12 µm 像元间距、640 像素、13.5 mm 焦距计算，GSD = 传感器宽度 × 距离 ÷（焦距 × 像素数），在 30 m 处约为 2.7 cm。常被引用的一条经验法则是：凡是要测量的对象，都应覆盖若干像素（约 3×3）；从远处拍摄的小接头会与周围环境平均，读数偏低。GSD 的计算逻辑与可见光成像一章相同。

• 透过玻璃或抛光金属：长波红外无法穿透玻璃，您无法透过窗户看到室内。抛光金属几乎无法读取。
• 深度：只能看到表面温度。深层剥离和内部空洞对表面温度的影响很小。
• 不利条件：阴天、雨后、强风或每日温度交叉时段，异常可能完全不显现。
• 根本原因：您只能知道某处发热，而不知道原因。热斑成因需通过 IV 曲线测试或现场检查确认。
• 无法证明不存在：没有看到异常，并不能证明没有异常。

到 2035 年，无人机很可能会根据天气预报和太阳几何关系自行选择最佳飞行时机——南立面在正午，西立面在下午——而发射率和反射温度则依据可见光图像和三维模型按表面逐一赋值。热成像图按构件、按年份对齐，只有 ΔT 的变化才会送到检查人员面前。这是编辑部的看法，但方向是清楚的。

物理规律不会改变：没有热流，就什么也看不见。记录条件，在条件合适时再飞。这种不起眼的纪律，将始终是热成像检查的核心。