红外热成像在昼夜监测以及热目标探测方面有着极大优势。近年来，随着我国技术创新能力的不断提升以及市场多元化需求的影响，红外热成像已逐渐应用到众多领域，并由军用领域逐渐向民用领域拓展、深化，在各领域发挥着重要作用。
今年9月初，在刚落幕不久的中国国际光电博览会上，众多红外代表企业如：高德红外、艾睿光电、大立、海康、久之洋、广州飒特等纷纷亮相，集中展现了红外热成像的精彩应用及产品方案。可以预见的是，红外热成像技术正在随着新兴需求的增长，迎来更大的蓝海市场。
一、红外热成像应用领域丰富，由军用向民用拓展、深化
红外热成像是一种无损检测技术，其运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号，将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形，并可以进一步计算出温度值。红外热成像以其独特属性，可满足于众多场景需求。
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红外热成像，如何让温度“看得见”
红外辐射是自然界中存在最为广泛的辐射，而大气、烟云等可吸收可见光和近红外线，但是对3~5μm和8-14μm的红外线却是透明的，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。
红外热成像检测技术，利用“大气窗口”，可以在完全无光的夜晚，或是在雨、雪等烟云的恶劣环境，清晰地观察到所需监控的目标。其中，红外短波窗口在1--5μm之间，而长波窗口则是在8--14μm之间。一般红外线热像仪使用的波段为:短波 (3μm -- 5μm); 长波 ( 8μm --14μm) 。
目前，红外热成像的成像有两类，一是制冷型红外，二是非制冷型红外。致冷型的热灵敏度高，结构复杂，一般用于军事用途。而非致冷型灵敏度虽低于致冷型，但其性能可以满足多数军事用途和几乎所有的民用领域。由于不需要配备制冷装置，因此非制冷红外热成像产品性价比比致冷型的高，目前市面上也多是非制冷产品。
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应用场景丰富，民用领域兴起
近年来，红外热成像技术取得了长足进步。红外热成像技术曾广泛用于军事侦查、航海作业，20世纪60年代以后，民用的热像仪开始出现。此后，随着红外热成像技术的普及，热像仪开始在工业、医用、商业领域逐渐渗透。在互联网、智能制造加速发展的背景下，红外热成像技术搭载机器人、机器视觉等技术，推动各行业生产制造向智能化发展，红外热像仪的应用场景由此变得极为丰富。
▲民用领域应用，前瞻网整理
目前，红外热成像在森林防火、电力领域的应用已经非常成熟。并已在安防、工业检测、交通、遥感、石化、农业、医疗、智慧家居、自动驾驶和科学研究等民用领域逐渐展开应用。
▲光博会展品
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助力安防行业发展
▲朗驰-双视红外热成像云台锐目
对于安防而言，由于红外热像仪具备良好的成像透雾效果，即使在完全无光的夜晚，或是在雨、雪等恶劣环境，也能够清晰地观察到所需监控的目标，实现24小时全天候监测。其在重要的安防监控领域能有效地震慑夜间违法犯罪行为的发生，因此国内很多复杂场合的全天候监控系统中均能找到红外热成像技术与产品的应用。
▲普通相机与红外热成像对比图
二、技术门槛高，发展面临挑战
与国外红外成像厂家相比，现阶段，我国相关厂家大多主要从事商用产品研发，国际市场占有率较低。
近几年我国的红外产品市场发展很快，但由于核心器件（如非致冷探测器）一定程度上依靠进口，价格、质量和维护等因素严重地制约了国内红外产业的发展和市场的广泛推广，远不能适应国内日益增长的市场需求。
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红外热成像技术门槛高
红外热成像产品的核心是探测器，目前，我国探测器核心部件大多依赖进口，主要采用国外行业领先的FLIR、ULIS等厂商的核心部件。
国内厂家在红外成像器组件等核心器件的量产能力上发展还不够成熟，导致成品率不高。红外成像器组件的研制与开发涉及新材料、光学、集成电路、微机电系统（MEMS）工艺、计算机和物理学等多个学科，研制难度很高。因此，长期以来，我国红外产业（尤其是民用）核心器件受制于人，企业利润也大部分被外国企业获得。
技术门槛不仅仅针对核心部件的研发制造，对于红外热成像产品集成也有着较高要求。如对产品散热、结构、防爆、模块添加等有一定要求，产品集成商需具备一定的研发能力。
企业除需拥有较强的技术研发能力外，还需拥有足够的资金实力和深厚的行业积累。大多红外企业进入红外市场均有多年以上沉淀，对于红外核心部件探测器的研发，企业需拥有数亿级的资金能力，才足以开展红外探测器的研发工作。
近年来，我国红外开始走自主创新的道路，投入了巨大的人力物力，实现了核心器件国产化。目前已有少数企业具备自研探测器的能力。
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红外民用领域代表企业产业链定位
据悉，目前国内从事红外技术产品研制、生产和经营的单位约有 400 余家，初具规模的约有 30 余家。民用红外热像仪的供应商有十来家，但大部分企业研发实力弱，品牌影响力小，许多企业实际上是国外产品的代理商或者是系统集成商。
国内从事红外材料、器件和系统的主要研制单位有：中电 11 所、兵器 211 所、中科院上海技术物理所、205 所、航空 612 所、613 所、船舶 717 所等。大立科技、武汉高德、艾睿光电、海康等已成为国内红外民用产业的主力军。
目前我国拥有自研探测器能力的企业大概包括有高德红外、大立科技、艾睿光电、海康威视等。机芯领域主要企业有广州飒特、大华、兆晟、科易、巨哥、朗驰、景阳等。
▲点击可放大查看
各企业产业链定位不一，如海康威视除探测器外，其还做机芯、组件、整机，产品线较全。在军用及民用市场领域，大多企业在民用市场发力布局，久之洋主要针对的是高端军用红外热成像市场。除几家拥有自研探测器芯片能力的企业外，其他机芯领域各厂家大多采用的是法国ULIS核心器件。
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我国红外技术不断提升，与国外差距逐步缩小
我国红外热成像市场起步较晚，与国外有一定的差距。但近十年来，我国在红外领域不断深耕、探索，也取得了一定进步。据悉，目前市面上大多采用的分辨率是60X80，160X120、336X256、640X512、1024X768，但在我国不断赶追下，在光电展上，1280X1024百万级像素的探测器不乏少数。
如本次展会上，艾睿光电展出了其10μm，分辨率为1280x1024的百万像素探测器芯片。
从35微米、25微米、20微米，到17微米、14微米、12微米、10微米，红外芯片像元尺寸不断突破，升级迭代越来越快，我国的红外技术实力在不断提升，因为随着尺寸的不断减小，意味着制造难度的增加以及图像质量提升难度加大。艾睿光电在2018年便成功研发全国第一款12微米1280红外热成像芯片，使中国成为全世界继美、法、以色列之后第4个掌握高端红外芯片核心技术的国家，填补了中国红外成像空白，打破西方在红外高精尖领域的多年垄断和封锁。
三、我国红外热成像需求日趋旺盛
在民用领域，红外热成像仪行业已充分实现市场化竞争，各企业面向市场自由竞争。随着非制冷红外热成像技术的发展，红外热成像仪在民用领域得到了广泛的应用，其民用市场保持着很快的增长速度，增长幅度要远大于军用领域。随着红外热成像仪在电力、建筑、执法、消防、车载等行业应用的推广，国际民用红外热成像仪行业将迎来市场需求的快速增长期。根据Maxtech International预计，2023年全球民用红外市场规模将达到74.65亿美元。
▲2014-2023年全球民用红外市场规模统计情况及预测
根据Yole《Uncooled Infrared Imagers and Detectors 2019》中的数据，2018年全球非制冷民用红外市场规模为29.48亿美元，预计2024年将达到44.24亿美元。
随着我国经济持续发展，国内红外成像产品的普及，市场对于红外热成像仪的需求也日趋旺盛。由于红外热成像仪产品应用领域广泛，且能为人们生产生活提供极大的便利性，未来对红外热成像仪的市场需求将会保持持续稳定增长的态势。除了传统应用行业外，未来将有更多新兴市场需求成为红外成像市场新的增长极。
结语
随着国内红外探测器技术的发展，我国国产的红外产品性能与进口产品相差不大，且我国红外产品也已经出口到全球多个国家和地区，服务诸多应用场景。但在更高端应用市场上，我们红外技术与国外先进水平仍存在一定差距。我们坚信，在技术的不断突破与创新下，在行业的共同推动下，我们终将走在前方。