機器視覺行業雖然在國內發展的晚，但是發展速度卻異常迅速。制冷技術是機器視覺系統中極其重要的一員，能擁有制冷技術的相機叫做制冷相機，制冷相機在天文學、醫療行業都有廣泛的應用。在各種冷卻技術中，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、無噪聲和無需維護等特點，近年來在國內外得到廣泛的重視。另外，熱電制冷屬于固態制冷，抗震性能優良，尺寸精確，特別適合替代超重狀態下不能使用的常規制冷方式。目前，熱電制冷器在航空航天領域已開始獲得實際應，并且發展迅速，有取代機械制冷的趨勢。
熱電制冷是用電能作動力、以珀爾帖效應為基礎的能量轉換過程，即當直流電通過兩種不同導電材料構成的回路時，結點上將產生吸熱現象。由于半導體材料的珀爾帖效應特別顯著，因此，目前國內外熱電制冷采用的熱電模塊均由半導體材料組成。熱電制冷中的熱電模塊是固體電子元件。在所有的冷卻系統中，熱電制冷系統是唯一一種僅由一個元件組成的冷卻系統。熱電冷卻不需要象機械制冷那樣不斷填充化學消耗品，沒有活動部件，也就沒有磨損，因此不需要維護，無污染，成本低，同時又具有小功耗的特點。由此可見，熱電制冷是一種理想的制冷方法，在對許多器件的冷卻，比如CCD，有逐漸取代機械制冷的趨勢。世界著名的工業相機廠商，美國QSI相機就采用了熱電制冷技術，制成了熱電制冷CCD相機，銷售業績非常可觀。
熱電制冷技術的應用非常廣泛。在武器裝備方面，國外將半導體制冷技術用于紅外制導的空對空導彈紅外探測器探頭的冷卻，以降低工作噪音，提高靈敏度和探測率。例如，俄羅斯米格戰斗機配備的AA-8和AA-11系列導彈就采用熱電制冷對紅外探測系統進行溫控。由于熱電制冷的抗震性能極好，它還經常應用于不能采用常規制冷的地方，如熱電制冷片用于冷卻安裝在噴氣式戰斗機翼尖的無線電設備。
熱電制冷技術在空間探測方面也有許多應用。例如，1995年由多國科學家組成的小組針對羅塞塔著陸器提出了一個擁有11個傳感器分系統的先進組件方案，將一個二級熱電制冷器直接放在傳感器石英晶體后面，根據需要對晶體進行加熱或冷卻。2005年，美國、英國、意大利和德國共同研制的星載X射線望遠鏡在其背陽面安裝的熱輻射器也采用了熱電制冷器，使探測器冷卻到-100度以下，從而確保低的暗電流，并且降低了對輻射損傷的靈敏度。衛星升空后，如熱電制冷器不能正常工作，就無法達到規定的溫度從而無法維持一個穩定的在軌溫度。如果僅采用散熱系統，只能將溫度控制在50度到70度之間，探測器將無法正常工作。
國內近年來針對熱電制冷技術也開展了大量研究。例如，中科院上海技術物理研究所針對星載紅外探測器需要在低溫下工作，設計并實現了紅外探測器溫度控制系統。在設計中采用了閉環反饋的控制方式，利用熱電制冷控制紅外探測器的工作溫度。哈爾濱工業大學在采用熱電制冷提高光纖陀螺慣導系統溫度穩定性、迅速達到穩定工作狀態方面進行了初步探索。
熱電制冷技術由于其獨特的優點，在電子、醫藥、工業、農業以及日常生活等各領域應用越來越廣泛，解決了許多特殊場合的制冷難題。尤其是在機器視覺系統中的運用，熱電制冷CCD相機越來越受到重視。雖然國內對熱點制冷技術也有研究，但是因為起步非常晚，很多真正的制冷技術還沒有研究透徹。所以現在，大多的制冷相機都是由國外進口的。
美國QSI公司生產的科學級、熱電制冷CCD相機廣泛應用于天文學、醫學和工業成像等領域。美國QSI相機有著優越的性能，寬動態范圍、良好的線性度、很低的噪聲和創新的設計。近二十年來公司在顧客的需求下研制了能在極其艱難條件下應用的高質量CCD工業相機。目前QSI正在其經驗基礎上研發新一代科學級數碼相機以滿足市場需求。
