機(jī)器視覺(jué)行業(yè)雖然在國(guó)內(nèi)發(fā)展的晚，但是發(fā)展速度卻異常迅速。制冷技術(shù)是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中極其重要的一員，能擁有制冷技術(shù)的相機(jī)叫做制冷相機(jī)，制冷相機(jī)在天文學(xué)、醫(yī)療行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。在各種冷卻技術(shù)中，熱電制冷由于具有體積小、重量輕、作用速度快、可靠性高、壽命長(zhǎng)、無(wú)噪聲和無(wú)需維護(hù)等特點(diǎn)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到廣泛的重視。另外，熱電制冷屬于固態(tài)制冷，抗震性能優(yōu)良，尺寸精確，特別適合替代超重狀態(tài)下不能使用的常規(guī)制冷方式。目前，熱電制冷器在航空航天領(lǐng)域已開(kāi)始獲得實(shí)際應(yīng)，并且發(fā)展迅速，有取代機(jī)械制冷的趨勢(shì)。

　　熱電制冷是用電能作動(dòng)力、以珀?duì)柼�效�?yīng)為基礎(chǔ)的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，即當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同導(dǎo)電材料構(gòu)成的回路時(shí)，結(jié)點(diǎn)上將產(chǎn)生吸熱現(xiàn)象。由于半導(dǎo)體材料的珀?duì)柼�效�?yīng)特別顯著，因此，目前國(guó)內(nèi)外熱電制冷采用的熱電模塊均由半導(dǎo)體材料組成。熱電制冷中的熱電模塊是固體電子元件。在所有的冷卻系統(tǒng)中，熱電制冷系統(tǒng)是唯一一種僅由一個(gè)元件組成的冷卻系統(tǒng)。熱電冷卻不需要象機(jī)械制冷那樣不斷填充化學(xué)消耗品，沒(méi)有活動(dòng)部件，也就沒(méi)有磨損，因此不需要維護(hù)，無(wú)污染，成本低，同時(shí)又具有小功耗的特點(diǎn)。由此可見(jiàn)，熱電制冷是一種理想的制冷方法，在對(duì)許多器件的冷卻，比如CCD，有逐漸取代機(jī)械制冷的趨勢(shì)。世界著名的工業(yè)相機(jī)廠商，美國(guó)QSI相機(jī)就采用了熱電制冷技術(shù)，制成了熱電制冷CCD相機(jī)，銷(xiāo)售業(yè)績(jī)非�？捎^。

　　熱電制冷技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛。在武器裝備方面，國(guó)外將半導(dǎo)體制冷技術(shù)用于紅外制導(dǎo)的空對(duì)空導(dǎo)彈紅外探測(cè)器探頭的冷卻，以降低工作噪音，提高靈敏度和探測(cè)率。例如，俄羅斯米格戰(zhàn)斗機(jī)配備的AA-8和AA-11系列導(dǎo)彈就采用熱電制冷對(duì)紅外探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行溫控。由于熱電制冷的抗震性能極好，它還經(jīng)常應(yīng)用于不能采用常規(guī)制冷的地方，如熱電制冷片用于冷卻安裝在噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)翼尖的無(wú)線電設(shè)備。

　　熱電制冷技術(shù)在空間探測(cè)方面也有許多應(yīng)用。例如，1995年由多國(guó)科學(xué)家組成的小組針對(duì)羅塞塔著陸器提出了一個(gè)擁有11個(gè)傳感器分系統(tǒng)的先進(jìn)組件方案，將一個(gè)二級(jí)熱電制冷器直接放在傳感器石英晶體后面，根據(jù)需要對(duì)晶體進(jìn)行加熱或冷卻。2005年，美國(guó)、英國(guó)、意大利和德國(guó)共同研制的星載X射線望遠(yuǎn)鏡在其背陽(yáng)面安裝的熱輻射器也采用了熱電制冷器，使探測(cè)器冷卻到-100度以下，從而確保低的暗電流，并且降低了對(duì)輻射損傷的靈敏度。衛(wèi)星升空后，如熱電制冷器不能正常工作，就無(wú)法達(dá)到規(guī)定的溫度從而無(wú)法維持一個(gè)穩(wěn)定的在軌溫度。如果僅采用散熱系統(tǒng)，只能將溫度控制在50度到70度之間，探測(cè)器將無(wú)法正常工作。

　　國(guó)內(nèi)近年來(lái)針對(duì)熱電制冷技術(shù)也開(kāi)展了大量研究。例如，中科院上海技術(shù)物理研究所針對(duì)星載紅外探測(cè)器需要在低溫下工作，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了紅外探測(cè)器溫度控制系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)中采用了閉環(huán)反饋的控制方式，利用熱電制冷控制紅外探測(cè)器的工作溫度。哈爾濱工業(yè)大學(xué)在采用熱電制冷提高光纖陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)溫度穩(wěn)定性、迅速達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)方面進(jìn)行了初步探索。

　　熱電制冷技術(shù)由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在電子、醫(yī)藥、工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及日常生活等各領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，解決了許多特殊場(chǎng)合的制冷難題。尤其是在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中的運(yùn)用，熱電制冷CCD相機(jī)越來(lái)越受到重視。雖然國(guó)內(nèi)對(duì)熱點(diǎn)制冷技術(shù)也有研究，但是因?yàn)槠鸩椒浅Ｍ恚�很多真正的制冷技術(shù)還沒(méi)有研究透徹。所以現(xiàn)在，大多的制冷相機(jī)都是由國(guó)外進(jìn)口的。

　　美國(guó)QSI公司生產(chǎn)的科學(xué)級(jí)、熱電制冷CCD相機(jī)廣泛應(yīng)用于天文學(xué)、醫(yī)學(xué)和工業(yè)成像等領(lǐng)域。美國(guó)QSI相機(jī)有著優(yōu)越的性能，寬動(dòng)態(tài)范圍、良好的線性度、很低的噪聲和創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。近二十年來(lái)公司在顧客的需求下研制了能在極其艱難條件下應(yīng)用的高質(zhì)量CCD工業(yè)相機(jī)。目前QSI正在其經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上研發(fā)新一代科學(xué)級(jí)數(shù)碼相機(jī)以滿足市場(chǎng)需求。