紅外成像行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向分析

紅外成像行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向分析一、紅外成像行業(yè)概況紅外熱成像技術(shù)歷經(jīng)三代，制冷光子型探測(cè)器和非制冷熱式探測(cè)器并行發(fā)展。從技術(shù)發(fā)展的歷史看，現(xiàn)代紅外探測(cè)器技術(shù)是從20世紀(jì)40年代的制冷光子型單元紅外探測(cè)器開始的，后來發(fā)展出線列探測(cè)器，再到今天的焦平面探測(cè)器和雙色探測(cè)器，已發(fā)展到第三代。非制冷型紅外焦平面技術(shù)屬于第三代紅外探測(cè)器技術(shù)，由美國(guó)霍尼韋爾公司于上個(gè)世紀(jì)九十年代中期研發(fā)成功，并于2000年前后實(shí)現(xiàn)商用。二、紅外成像民用市場(chǎng)現(xiàn)狀分析隨著紅外探測(cè)器技術(shù)的成熟，各種適于民用的低成本紅外探測(cè)器不斷問世，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，紅外熱成像儀被廣泛應(yīng)用于電力、建筑、執(zhí)法、消防、車載等行業(yè)。除了傳統(tǒng)應(yīng)用行業(yè)外，未來將有更多新興市場(chǎng)需求成為紅外成像市場(chǎng)新的增長(zhǎng)極。近年來，全球民用紅外市場(chǎng)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2019年全球民用紅外市場(chǎng)規(guī)模約為50.41億美元，預(yù)計(jì)到2023年全球民用紅外市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到74.65億美元。三、我國(guó)紅外成像產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀分析從紅外成像儀細(xì)分市場(chǎng)來看，預(yù)計(jì)到2024年熱成像、監(jiān)控、消防、個(gè)人視覺系統(tǒng)、加固型智能手機(jī)、軍事及其他紅外成像儀市場(chǎng)分別占比24%、12%、9%、9%、7%、34%、5%。目前我國(guó)紅外熱像儀產(chǎn)品市場(chǎng)還處于發(fā)展期，與國(guó)外成熟市場(chǎng)相比還有很大的增長(zhǎng)潛力。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于紅外熱像儀的需求也日趨旺盛。由于紅外熱像儀產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，且能為人們生產(chǎn)生活提供極大的便利性，預(yù)計(jì)未來紅外熱像儀的市場(chǎng)需求將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。四、紅外成像行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局分析目前民用市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)充分，全球市場(chǎng)份額主要為歐美廠商所占據(jù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，民用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力最強(qiáng)的業(yè)內(nèi)公司為FLIR，為世界上規(guī)模最大、品種最齊全的紅外熱成像儀產(chǎn)品供應(yīng)商。FLIR占據(jù)了全球民用紅外熱成像儀市場(chǎng)66.3%的市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)紅外成像產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造能力較強(qiáng)的企業(yè)包括睿創(chuàng)微納、高德紅外、大立科技、北方廣微和?？滴⒂?。其中睿創(chuàng)微納是國(guó)內(nèi)目前唯一一家能夠批量提供10微米級(jí)非制冷紅外探測(cè)器的公司，且在2019年8月，公司發(fā)布1280×1024/10μm百萬(wàn)級(jí)像素?cái)?shù)字輸出紅外MEMS芯片，為繼美國(guó)DRS之后，第二個(gè)發(fā)布最小像元間距10微米非制冷紅外探測(cè)器的公司，這也是目前國(guó)內(nèi)市面上最小像元中心距的焦平面探測(cè)器，可提供更清晰細(xì)膩紅外圖像。此外，大立科技于2019年8月，成功研制出600萬(wàn)像素，3072×2048/12μm紅外探測(cè)器，是目前最高像素的紅外探測(cè)器。五、紅外成像的原理分析紅外熱像儀成像時(shí)，目標(biāo)物體的某個(gè)單位面積與圖像的某一像素相對(duì)應(yīng)，像素的灰度值就是熱像儀輸出的視頻信號(hào)幅度Us經(jīng)過放大、量化后得到的電壓。六、紅外焦平面陣列未來發(fā)展方向1、芯片上的A/D轉(zhuǎn)換過去幾年，A/D轉(zhuǎn)換電路技術(shù)發(fā)展很快，特別是與紅外焦平面陣列讀出帶寬相似的聲頻帶寬A/D轉(zhuǎn)換用的低功率電路技術(shù)已經(jīng)按常規(guī)達(dá)到16位的水平。一種在50kHz時(shí)，分辨率為18位的4階增量A/D轉(zhuǎn)換器已被推薦應(yīng)用于空間技術(shù)。2、光子記數(shù)紅外焦平面陣列中的光子記數(shù)可通過兩種方法實(shí)現(xiàn)∶（1）在讀出之前將光電子放大;（2）用晶胞電子部件中的高增益計(jì)算單個(gè)的光電子。雖然目前已經(jīng)為一些專門的低背景、長(zhǎng)波長(zhǎng)應(yīng)用部件研制了固態(tài)光電倍增管器件，但是類似的放大在一個(gè)較寬的波長(zhǎng)范圍內(nèi)還是有用的。3、光學(xué)讀出典型的杜瓦瓶連接線伴隨有電容和熱負(fù)載，為此人們已開始探索焦平面陣列的光學(xué)讀出。（1）加利福尼亞阿祖薩的Aerojet公司已提出用光學(xué)信號(hào)為低溫焦平面陣列提供計(jì)時(shí)和功率。（2）噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室已開始調(diào)查焦平面上的光學(xué)調(diào)制器在焦平面陣列模擬光學(xué)讀出方面的使用情況。4、靈巧焦平面原理上，增加焦平面上的處理量可以降低空間載科學(xué)遙感器的數(shù)據(jù)傳輸要求。然而，科學(xué)界一般對(duì)這種方法持不贊賞態(tài)度。但是，未來的一些光譜繪圖飛行任務(wù)可能會(huì)有降低深空間通訊帶寬的要求。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路在焦平面上或許能