摘要：現在看來十分常見的一些技術，起初多應用于軍事領域。比如雷達、GPS等等，最開始就是用于軍方，但隨著時間推移，技術日趨成熟，產品也能夠投入大批量生產，導致其成本也降幅
現在看來十分常見的一些技術，起初多應用于軍事領域。比如雷達、GPS等等，最開始就是用于軍方，但隨著時間推移，技術日趨成熟，產品也能夠投入大批量生產，導致其成本也降幅明顯，使得軍用技術在普通民用領域也得到了廣泛應用。今天我們要談到的技術也源于軍事應用，并逐漸在眾多民用領域發揮了極大的作用，這項技術叫做熱成像。
熱成像原理、特性
熱成像技術是利用高于絕對溫度零下( -273℃)的物體都能輻射紅外線的原理來工作的。由于各種物體紅外線熱輻射強度不同，所以在無光條件下使人、動物、場景的一切物體都能被清晰地觀察到。另外熱輻射波長較長一般在8-14μm，具有傳輸距離遠，不受薄霧、草叢等障礙物影響的特性，在一些氣候、環境較復雜的監控場所效果較好。其缺點是目前產品的價格還是相對高昂，與民用產品的價格差距較大。
熱成像發展歷程
首臺軍用熱像儀是由一家名為AGA的公司于1958年開發的，這家公司也就是今天的FLIRSystems。首臺商用熱像儀于1965年面世，用于檢查輸電線。直到1973年，才出現首款“便攜式”電池供電的紅外熱像儀。直到1997年，搭載非制冷式探測器的熱像儀，也就是所謂的微量熱型探測器，進入了市場。微量熱型探測器的主要優點之一在于其不帶活動部件，因此不容易出現故障。此外，其生產價格也比較便宜，這使得熱成像能在民用行業有所突破。
國內熱成像產品及應用現狀
熱成像在國內已經發展了幾十年，在應用方面，典型的行業主要集中在電力在線測溫、森林防火、人體測溫、水利、海島監控等等，這些行業專業性很強，特別適合于熱成像產品，其項目成本普遍很高，所在環境相對惡劣，項目施工難度大，維護成本高昂，爆發式發展的難度較大，因此這一細分領域市場競爭非常激烈。
總的來說，在這些行業出現的熱成像產品各家技術水平、制作工藝等方面差距不大，主要體現在以下幾個方面。
首先，從探測器來說，絕大多數廠商使用以FLIR為首的進口探測器，主要從歐洲或美國進口。但他們針對中國貿易時是以模組形態出口中國，并作出了種種限制。國內廠商拿來組裝成自有品牌，在二次開發及制作工藝上受制于人。
其次，從產品功能來說，主要分為監控型以及測溫預警型產品。監控型產品市場使用的比較普遍，主要基于廠商不需要深入二次開發，產品主要提供實時視頻圖像，開發程度低.成本相對來說較低。測溫預警型產品涉及測溫算法及校準工藝，開發程度高，成本較高。由于進口測溫型產品，供應商不提供測溫核心技術，需要國內廠商依據自身實力來進行研究，困難較大，成本居高。
最后，從產品結構形態來說，目前國內幾個典型應用如上面提到的電力在線測溫、森林防火、水利、海島監控等等，其產品結構需求量最大的還是云臺型產品，并且發明了國內特有的雙光譜結構，利用可見光設備來彌補熱成像細節不夠的短板。目前絕大部分廠家所提供的雙光譜設備都是以拼湊類為主，內部各個部件，如熱成像攝像機、可見光攝像機、云臺、交換機等都出自不同廠家，其本身集成度非常差，設計上有明顯缺陷，導致雖是雙光譜，實際上也只是單純的拼合在一起，并不能形成良好的雙通道聯動，體驗感普遍較差，行業應用也很窄。
隨著熱成像國產探測器的慢慢崛起，加上已有眾多的大小廠商具備了生產熱像產品鏡頭、機芯模組的能力。一些做監控產品的龍頭廠商對熱成像也高度重視，已經相繼推出基于非晶硅和氧化釩的探測器，效果上面已經可以媲美國際領先企業，這些探測器一旦實現量產，將打破核心部件長期被國外廠家壟斷的局面，使得熱成像整機價格快速下探，加上其強大的研發團隊，在產品整機結構上，首創推出單IP、單主控的雙光譜云臺、球機、筒機設備，真正實現了雙通道的深度融合，并嘗試將智能分析算法植入熱成像攝像機，定能催生新的應用和需求。熱成像光學鏡頭方面，幾家國內供應商在鏡頭批量生產工藝、光學材料的研究方面也有很大進步，隨著價格更低的光學材料進入實際應用，熱成像產品廣泛進入民用領域只是時間問題。熱成像產品技術進一步逼近國際先進水平相繼發力開始打造出真正適合監控行業的產品。不過，產業鏈上下游之間的默契配合，還需要一些時間來培養。
熱成像在安防領域的現狀
在安防領域的應用，國內與海外市場還是存在較大的差距。海外市場經過幾家如FLIR、安訊士等國際頂尖廠商的多年經營，已經取得不小的成就，這從海外市場對熱成像監控產品的廣泛認可便可見一斑。在國外眾多機場、港口、重點商業場所、私人住所周邊都可以看到熱成像產品。從相關行業發展報告中可以看出，熱成像監控產品在整個熱像產品中的比率逐年增大，其年復合增長率達到20%以上，是熱成像產品所有細分市場中增長最快的。當然，這個數據并沒有像普通可見光監控的發展速度那樣激動人心。
對比海外，在國內市場，總體上熱成像產品的發展速度較快，但還遠沒有達到爆發式增長的模式。以國內幾家頂尖的熱成像設備廠商業績來看。這些年的發展始終處在一個不溫不火的階段，年銷售業績徘徊在幾個億的規模，而這里面的大部分銷售額要歸功于軍方采購，真正民用產品的銷售額實際并不是很多，用于安防監控行業的熱成像產品相對就更少了，如果要分析其中的原因大致集中在以下方面：一是國內客戶對熱成像還是缺乏基本的認識，許多客戶剛開始時將熱成像的功能過分夸大，比如能夠穿透濃霧，穿墻等。并且國內少有公司能真正做好這方面的知識普及和有效果的引導工作，導致用戶對熱成像的接受度不夠。二是網絡高清監控正處在快速發展期。短短幾年時間內，高清網絡攝像機的價格從幾千跌落到幾百�？梢哉f，高清網絡產品還遠沒有滿足現有市場的需求，其發展空間仍然很大。隨著高清網絡產品智能化的不斷演進，其產品仍可基本滿足客戶對于視頻監控不斷提升的要求，因此熱成像監控產品，在一段時間還會處于一個平穩發展階段，當客戶的需求不斷被現有產品滿足，進而產生更高級的需求時，熱成像產品就有可能被更多的采用。三是目前熱成像的一些主要優勢并沒有形成很明確的業務亮點，而僅僅解決了在光線不足情況下看得見的問題。但由于其本身價格較高，導致用戶的心里預期也高，僅憑這一點是完全不夠的。在安防監控行業，監控最重要的目標還是“人”，以防人為最終目的，基于熱成像的自動識別或者自動探測報警等智能功能，會是進入普通安防監控領域的敲門磚。最后，雖然近幾年國產探測器、機芯等核心部件有了快速的發展，圖像效果已不輸國外廠家，但也存在很大的局限性，需要國內公司加大研發力度進行突破。這其中包含國產探測器芯片還沒有真正意義上的量產，且成品率過低，導致成本還是居高不下，意向用戶雖知道熱成像設備的諸多優點，但迫于預算壓力，還是會選擇現有成熟且低廉的可見光方案。總的來說，熱成像要打開國內市場，需要一記組合拳，一方面需努力提升產品核心競爭力，降低成本，另一方面，需要加強產品的附加值，并且能夠真正解決客戶的實際問題。
熱成像發展趨勢
以FLIR為首的第一梯隊熱成像廠家，其產品應用范圍幾乎涵蓋了所有我們能想到的行業，甚至擴展到了消費級，比如在2015年FLIR發布了能在智能手機上使用的熱成像相機，其野心可見一斑。對國內廠家來說，在各個環節都屬于后來者，無論在核心技術，產品設計、穩定可靠性、及應用的理解上目前都落后于國外頂級廠家，在跟隨巨人腳步的同時，更應思考如何打出差異化，才能在激烈的競爭中占有一席之地。目前來看，有幾個方向可以突破，一個是雙光譜雙通道的高度融合、聯動，目前市面上雙光譜的設備，無論是海外，還是國內廠家，其雙通道也只是普通的硬件堆疊，并沒有真正完成應用上的功能實現，雖偶有實現聯動，但總體體驗感還是差強人意。另外，充分利用熱成像的特殊優勢，推出更小巧更適合安防監控及國內用戶使用習慣的智能化設備，在人體智能探測、識別，周界等入侵防范類應用中有所突破，真正做到智能“防人”的目的。相信隨著海康威視等傳統視頻監控巨頭廠家的不斷投入，發揮在可見光攝像機上圖像分析，智能算法等的優勢，充分將其融合到熱成像相機上，定能產生不小的化學反應。
根據IHS對熱成像監控產品的預測，熱成像產品即將會迎來一個快速增長期，不管這個時間點何時到來，在此之前各廠家必須抓緊時間練好內功，才能在整個產業鏈加速成熟時牢牢占據自己的位置。且目前國內還沒有一家公司能真正做到引領整個熱成像市場，誰將成為領頭羊，是一直不溫不火大立、高德的突然爆發，還是傳統監控領軍企業，作為后來者海康威視的厚積薄發，我們一起拭目以待。
2016-05-24 15:40:38
