机器视觉行业虽然在国内发展的晚，但是发展速度却异常迅速。制冷技术是机器视觉系统中极其重要的一员，能拥有制冷技术的相机叫做制冷相机，制冷相机在天文学、医疗行业都有广泛的应用。在各种冷却技术中，热电制冷由于具有体积小、重量轻、作用速度快、可靠性高、寿命长、无噪声和无需维护等特点，近年来在国内外得到广泛的重视。另外，热电制冷属于固态制冷，抗震性能优良，尺寸精确，特别适合替代超重状态下不能使用的常规制冷方式。目前，热电制冷器在航空航天领域已开始获得实际应，并且发展迅速，有取代机械制冷的趋势。
热电制冷是用电能作动力、以珀尔帖效应为基础的能量转换过程，即当直流电通过两种不同导电材料构成的回路时，结点上将产生吸热现象。由于半导体材料的珀尔帖效应特别显著，因此，目前国内外热电制冷采用的热电模块均由半导体材料组成。热电制冷中的热电模块是固体电子元件。在所有的冷却系统中，热电制冷系统是唯一一种仅由一个元件组成的冷却系统。热电冷却不需要象机械制冷那样不断填充化学消耗品，没有活动部件，也就没有磨损，因此不需要维护，无污染，成本低，同时又具有小功耗的特点。由此可见，热电制冷是一种理想的制冷方法，在对许多器件的冷却，比如CCD，有逐渐取代机械制冷的趋势。世界著名的工业相机厂商，美国QSI相机就采用了热电制冷技术，制成了热电制冷CCD相机，销售业绩非常可观。
热电制冷技术的应用非常广泛。在武器装备方面，国外将半导体制冷技术用于红外制导的空对空导弹红外探测器探头的冷却，以降低工作噪音，提高灵敏度和探测率。例如，俄罗斯米格战斗机配备的AA-8和AA-11系列导弹就采用热电制冷对红外探测系统进行温控。由于热电制冷的抗震性能极好，它还经常应用于不能采用常规制冷的地方，如热电制冷片用于冷却安装在喷气式战斗机翼尖的无线电设备。
热电制冷技术在空间探测方面也有许多应用。例如，1995年由多国科学家组成的小组针对罗塞塔着陆器提出了一个拥有11个传感器分系统的先进组件方案，将一个二级热电制冷器直接放在传感器石英晶体后面，根据需要对晶体进行加热或冷却。2005年，美国、英国、意大利和德国共同研制的星载X射线望远镜在其背阳面安装的热辐射器也采用了热电制冷器，使探测器冷却到-100度以下，从而确保低的暗电流，并且降低了对辐射损伤的灵敏度。卫星升空后，如热电制冷器不能正常工作，就无法达到规定的温度从而无法维持一个稳定的在轨温度。如果仅采用散热系统，只能将温度控制在50度到70度之间，探测器将无法正常工作。
国内近年来针对热电制冷技术也开展了大量研究。例如，中科院上海技术物理研究所针对星载红外探测器需要在低温下工作，设计并实现了红外探测器温度控制系统。在设计中采用了闭环反馈的控制方式，利用热电制冷控制红外探测器的工作温度。哈尔滨工业大学在采用热电制冷提高光纤陀螺惯导系统温度稳定性、迅速达到稳定工作状态方面进行了初步探索。
热电制冷技术由于其独特的优点，在电子、医药、工业、农业以及日常生活等各领域应用越来越广泛，解决了许多特殊场合的制冷难题。尤其是在机器视觉系统中的运用，热电制冷CCD相机越来越受到重视。虽然国内对热点制冷技术也有研究，但是因为起步非常晚，很多真正的制冷技术还没有研究透彻。所以现在，大多的制冷相机都是由国外进口的。
美国QSI公司生产的科学级、热电制冷CCD相机广泛应用于天文学、医学和工业成像等领域。美国QSI相机有着优越的性能，宽动态范围、良好的线性度、很低的噪声和创新的设计。近二十年来公司在顾客的需求下研制了能在极其艰难条件下应用的高质量CCD工业相机。目前QSI正在其经验基础上研发新一代科学级数码相机以满足市场需求。
