巡逻和巡检机器人上的热成像机芯：典型参数，以及选型前要检查什么

已公开的机器人载荷用什么规格

根据各厂商公开的规格（2026 年 10 月查询）：

• Boston Dynamics Spot CAM+IR：640 × 512，69° × 56°，±5°C，−40 至 160°C（高增益）和 −40 至 550°C（低增益）
• ANYbotics ANYmal：336 × 256，46°，−40 至 550°C

分辨率从 336 × 256 到 640 × 512，视场角约 46° 到 69°，测温上限约 550°C。

分辨率：数一数目标上的像素

常用的规则是，目标至少要占 3 × 3 个像素，读数才可靠。640 × 512、12 μm 机芯配 9.1 mm 镜头（IFOV 1.3 mrad）时，3 m 处一个像素覆盖约 3.9 mm，所以约 12 mm 的目标就够了（计算值）。先写下您最小的目标（端子、保险丝、轴承座）和实际距离，再把分辨率和镜头一起选。

视场：通道和机柜

看到的宽度 = 2 × 距离 × tan(水平视场角 / 2)。要看到 3 m 宽的场景，相机需要离开的距离（计算值）：

• 48.7°（640 × 512 配 9.1 mm 镜头）：约 3.3 m
• 64.1°（384 × 288 配 4 mm 镜头）：约 2.4 m
• 约 88°（640 × 512 配 4 mm 镜头，直线投影）：约 1.6 m

在狭窄通道里，广角镜头占优。要看房间另一头的仪表和设备，窄视场镜头能在目标上放更多像素。测温 640 机芯的广角镜头是非标品，样品付款后 15 个工作日内发出。

温度量程

设备发热通常用低温档测量（本机芯为 −20 至 150°C）；高温工艺设备需要高温档（本机芯为 100 至 650°C）。明火温度高于该档上限，所以只能当作探测，不能当作测量。精度那一行（本例为 ±2°C 或 ±2% 典型值，由制造商在实验室测得）请当作最好情况来看：在实际目标上，发射率、反射和距离的影响通常更大。

先停下，再测量

非制冷像素的响应有热时间常数（本机芯小于 12 ms），所以运动中的机器人会让目标拖影。用 9.1 mm 镜头在 3 m 处从侧面看，50 mm 的目标在 1 m/s 时约读到真实温升的 98%，2 m/s 时约 85%，3 m/s 时约 72%（计算值）。机器人在每个巡检点停下来，就能避开这个问题。

机械臂上的近距离

定焦镜头有最近清晰距离。本机芯的 9.1 mm 镜头在 1.2 到 5.5 m 之间清晰，所以机械臂把机芯送到离面板 0.5 m 时，图像会发虚。请询问在您最近距离下的清晰范围，以及有没有近焦或手动调焦版本。

尺寸、功耗和软件

本机芯尺寸 21 × 21 × 10.3 mm，不含镜头小于 8.6 g（9.1 mm 镜头另加 10.5 g），25°C、USB 输出时典型功耗小于 0.7 W，小到可以装在机械臂末端或桅杆上。用 USB 接入机器人的电脑，集成最快。请确认 SDK 能在那台电脑上运行（通常是 ARM 上的 Linux，例如 Jetson 或 Raspberry Pi），以及有没有现成的 ROS 驱动，还是要自己写。

环境

本机芯的测温在 −10°C 至 +70°C 环境温度下规定，成像在 −40°C 至 +80°C。冬天户外巡逻，要考虑带加热的外壳。裸机芯没有防护等级，前面的窗口必须用红外材料，比如镀膜锗片，绝不能用玻璃。

选机芯之前

1. 最小目标和工作距离：决定镜头和分辨率
2. 最近工作距离下的视场
3. 温度量程，以及怎样处理发射率
4. 停下来测，还是边走边测
5. 适合机器人自身电脑的 SDK 和驱动
6. 环境温度范围、外壳和窗口

查看 MINI 640-2 Radiometric