最近几十年来，热成像已经成为工业和建筑行业的一个重要话题。该领域的一项最新发展包括空中热成像检测。热像仪与无人驾驶飞机相结合，尤其能够用于检测光伏系统。同时，热成像无人机还可对无法靠近的建筑或电线进行热成像检测，可应用于消防和执法工作。这项技术还可用于其他工业领域：研发、领先的航空考古学，或对自然及动物的观察。
使用无人驾驶飞机之前，只能从海拔较高的位置和建筑通过空中工具或可升降的摄影三脚架，对大型光伏系统全貌进行热像检测，但所耗精力极大，且极不灵活。瑞士emitec Messtechnik AG公司的Beni Riedi对此非常不满，因此提出使用热像仪无人驾驶飞机来检测光伏系统和大型建筑。
Emitec提供的测量和测试方案
Emitec有三个部门：数据通信部（测量、记录、分析、优化、测试和管理网络与运用），工业部（EMC测量技术、HF、热成像、输出、信号分析、数据记录和实验室）和mesomatic纤维光学设备部（纤维光学设备的测量和拼接技术、光学构件和有线电视），公司提供的所有商业总测方案都来自一个地方。公司代理了50多家全球知名制造商，其中有热像仪FLIR系统的全球领先者提供的热像方案。
将概念转化为实物
谈到热成像，Beni Riedi就想起全系列的高端热像仪。他解释道，“由于范围较广，距离较远，我们意识到只能使用具有高分辨率的高端热像仪。飞行解决方案必须可靠。”因此，他需要一位能够胜任的合作伙伴负责无人驾驶飞机。后来他在Helipro GmbH找到一位快速简单空中记录方面的专家。Helipro的Marc Baumann解释道，“我们的无人驾驶飞机使用电动机在空中盘旋，由于重量轻，所以有蜂鸟的飞行特征，因此，从新角度和150多米的高处实现空中记录是很有可能的。”
高清(HD)视频向地传输
无人驾驶飞机使用高清视频向地传输将现场热图像发送到一个或更多监控仪（如，发给热像仪的监控仪，同时发给控制无人驾驶飞机的工作人员的个人平板电脑）。为实现这一目标，Emitec和Helipro的整体方案使用了热像仪的HDMI端口及其高清向地传输方案，将整个飞行过程中连续的非辐射红外视频以高清品质传输过去，若有要求，还可传输MSX图像。他完全有理由感到自豪：“这种品质的图像全世界绝无仅有”。Emitec和Helipro的整体方案还使用了控制热像仪的一种先进方案，包括拍摄视频记录的同时拍摄全辐射热图像。
空中热成像服务
Emitec和Helipro开发的热成像无人驾驶飞机的第一位客户是来自瑞典Kruger+CO.AG公司的Rolf Rutzer。公司希望借助此款飞机奠定自身的技术领先地位，同时扩展公司服务领域。Kruger+CO.AG最初成立时，是一家小型工程公司，现在已拥有250多名员工。这个公司是建筑供暖/干燥、水渍、泄漏检查、建筑物理和空调设备等的制造商和服务提供商。Rolf Rutzer解释道，“通过热成像无人驾驶飞机，我们可以为客户提供大型建筑和光伏系统的检测服务，这在之前是难以想象的。热成像无人驾驶飞机提供的质量保证、维修检查和基本事件方面的结果可靠、有价值。这样一来，在保证生态和经济可持续的同时，还可扩展客户价值链，为其增加了一个重要元素。”
切不可忽视维护的作用
每个中型或大型光伏系统每年至少要检测一次。因此，安装过程中可检测到任何存在故障的模块组，保修服务也可及时跟进。其中故障模块组包括制造故障或运输过程中造成的损坏。确保整个系统在运行过程中保持一定的效率，同时替换任何故障模块组具有同等重要的作用。因此，无论是故障还是天气因素造成的任何损害，都可迅速修复。
无人驾驶飞机非常有效，尤其是配有大量模块组的大型区域必须检测的情况下。例如，如果仓库屋顶的太阳电池板出现问题，用量表逐个模块组检测则会浪费太多精力。而使用热成像则非常理想，因为光伏模块组出错通常都拥有相对较高的温差，即10-20k（=℃）。
高端热像仪
为了在特定距离进行检测，Beni Riedi要求用一台具有高质量、高分辨率的热像仪。因此，Emitec选择了FLIR T640bx。它的探测器分辨率较高，像素为640 × 480，不仅图像清晰，细节突出，而且始终是连续自动调焦，这对保证热图像视频流的清晰度具有重要作用，因为无人驾驶飞机的飞行海拔一直都处于变动之中。其他功能还包括：热像仪取景器、集成GPS、指南针、实时谱线分布图、图像绘图（热图像和可见光图像）、MPEG4、WLAN、Meterlink、热融合、画中画和图像增强功能MSX。通过增强功能MSX，将可见光数码图像上的细节在红外热图像上凸显出来。
整体服务方案包括无人驾驶飞机、热像仪、镜头、软件和培训
整体服务方案中提供有热成像无人驾驶飞机，即，包括飞行设备和FLIR T640bx热像仪。热像仪配备25°标准镜头，在空中的视觉效果特别好。此外，还包括45°广角镜头，可用来获得更广的热视场角。一旦发现某些问题区域，无人驾驶飞机就会在海拔较高的地方用15°变焦镜头记录下问题所在点。由于问题总是出现在小区域内，飞行设备必须保持在特定距离内，所以变焦镜头用来检测电线也是非常有用的。
软件和培训必不可少
整体服务方案包括提供分析软件和为期三天的培训。前两天，来自Helipro的Marc Baumann会通过理论和实践的方式介绍无人驾驶飞机技术和操控，使用户能够安全控制飞行设备，这是热成像无人驾驶飞机众多承保范围中的一项关键要求。第三天，来自依米泰克的Beni Riedi会向用户介绍热像仪和软件技术，其中用户应进行认证或者至少经过一定的热成像专家培训。
天气的处理和影响
当然，无人驾驶飞机的使用有些受限。下雪、下雨或强风天气时，不能使用系统。Beni Riedi解释道：“另外补充一点，风对建筑的热像检查总体上具有不利影响，因为风会冷却建筑外表，因此会改变最终结果。”此外，热像仪及飞机只能在一定范围内旋转，以避免热像仪直接面对太阳，避免探测器受损。Helipro建议无人驾驶飞机工作一段时间，暂停使用6个月，以确保它运行正常。FLIR热像仪一般不需要维护，但Beni Riedi建议Emitec每年检查、重新校准热像仪，更新软件一次。
普遍适用
设计热成像无人驾驶飞机时的重点在于，要全年都能使用热像仪，且使用起来非常灵活。这一目标必须通过模块化结构加以实现：虽然为了安全使用，热像仪与无人驾驶飞机紧紧固定在一起，还用金属绑着特定控制方案和高清视频向地传输功能，但热像仪可迅速移除，并握在手里拍摄。虽然炎热季节总要检测光伏系统，但寒冷季节时，建筑行业首先出现热量流失，所以无人驾驶飞机的两个首要应用领域（光伏系统和建筑热像）可互相补充。这些热成像无人驾驶飞机由于需求高，所以其投资成本很快就能收回。
总结
得益于热像无人驾驶飞机，Emitec，FLIR系统和Helipro可提供高效率、高科技检测技术。光伏系统的操作人员和大型建筑的所有者通过专业服务提供商使用这些系统后，可大大受益。经证明，各参与公司都在此领域体现了高水平、高能力，为市场增加了一种划时代服务。
