監(jiān)控?cái)z像機(jī)的熱成像技術(shù)在軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用之后，隨著技術(shù)的日趨成熟，在成本大幅度下降后，民用市場(chǎng)也得到了廣泛的應(yīng)用。在視頻監(jiān)控領(lǐng)域，對(duì)于熱成像技術(shù)更是被業(yè)界一致認(rèn)為將可廣泛應(yīng)用于森防、消防等行業(yè)市場(chǎng)，前景廣闊。
熱成像原理、特性
熱成像技術(shù)是利用高于絕對(duì)溫度零下(-273℃)的物體都能輻射紅外線的原理來(lái)工作的。由于各種物體紅外線熱輻射強(qiáng)度不同，所以在無(wú)光條件下使人、動(dòng)物、場(chǎng)景的一切物體都能被清晰地觀察到。另外熱輻射波長(zhǎng)較長(zhǎng)一般在8-14μm，具有傳輸距離遠(yuǎn)，不受薄霧、草叢等障礙物影響的特性，在一些氣候、環(huán)境較復(fù)雜的監(jiān)控場(chǎng)所效果較好。其缺點(diǎn)是目前產(chǎn)品的價(jià)格還是相對(duì)高昂，與民用產(chǎn)品的價(jià)格差距較大。
熱成像發(fā)展歷程
首臺(tái)熱像儀是由一家名為AGA的公司于1958年開發(fā)的，這家公司也就是今天的FLIRSystems。首臺(tái)商用熱像儀于1965年面世，用于檢查輸電線。直到1973年，才出現(xiàn)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(cè)器的熱像儀，也就是所謂的微量熱型探測(cè)器，進(jìn)入了市場(chǎng)。微量熱型探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)之一在于其不帶活動(dòng)部件，因此不容易出現(xiàn)故障。此外，其生產(chǎn)價(jià)格也比較便宜，這使得熱成像能在民用行業(yè)有所突破。
國(guó)內(nèi)熱成像產(chǎn)品及應(yīng)用現(xiàn)狀
熱成像在國(guó)內(nèi)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，在應(yīng)用方面，典型的行業(yè)主要集中在電力在線測(cè)溫、森林防火、人體測(cè)溫、水利、海島監(jiān)控等等，這些行業(yè)專業(yè)性很強(qiáng)，特別適合于熱成像產(chǎn)品，其項(xiàng)目成本普遍很高，所在環(huán)境相對(duì)惡劣，項(xiàng)目施工難度大，維護(hù)成本高昂，爆發(fā)式發(fā)展的難度較大，因此這一細(xì)分領(lǐng)域市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。
總的來(lái)說(shuō)，在這些行業(yè)出現(xiàn)的熱成像產(chǎn)品各家技術(shù)水平、制作工藝等方面差距不大，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
首先，從探測(cè)器來(lái)說(shuō)，絕大多數(shù)廠商使用以FLIR為首的進(jìn)口探測(cè)器，主要從歐洲或美國(guó)進(jìn)口。但他們針對(duì)中國(guó)貿(mào)易時(shí)是以模組形態(tài)出口中國(guó)，并作出了種種限制。國(guó)內(nèi)廠商拿來(lái)組裝成自有品牌，在二次開發(fā)及制作工藝上受制于人。
其次，從產(chǎn)品功能來(lái)說(shuō)，主要分為監(jiān)控型以及測(cè)溫預(yù)警型產(chǎn)品。監(jiān)控型產(chǎn)品市場(chǎng)使用的比較普遍，主要基于廠商不需要深入二次開發(fā)，產(chǎn)品主要提供實(shí)時(shí)視頻圖像，開發(fā)程度低.成本相對(duì)來(lái)說(shuō)較低。測(cè)溫預(yù)警型產(chǎn)品涉及測(cè)溫算法及校準(zhǔn)工藝，開發(fā)程度高，成本較高。由于進(jìn)口測(cè)溫型產(chǎn)品，供應(yīng)商不提供測(cè)溫核心技術(shù)，需要國(guó)內(nèi)廠商依據(jù)自身實(shí)力來(lái)進(jìn)行研究，困難較大，成本居高。
最后，從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形態(tài)來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)幾個(gè)典型應(yīng)用如上面提到的電力在線測(cè)溫、森林防火、水利、海島監(jiān)控等等，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)需求量最大的還是云臺(tái)型產(chǎn)品，并且發(fā)明了國(guó)內(nèi)特有的雙光譜結(jié)構(gòu)，利用可見光設(shè)備來(lái)彌補(bǔ)熱成像細(xì)節(jié)不夠的短板。目前絕大部分廠家所提供的雙光譜設(shè)備都是以拼湊類為主，內(nèi)部各個(gè)部件，如熱成像攝像機(jī)、可見光攝像機(jī)、云臺(tái)、交換機(jī)等都出自不同廠家，其本身集成度非常差，設(shè)計(jì)上有明顯缺陷，導(dǎo)致雖是雙光譜，實(shí)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(lián)動(dòng)，體驗(yàn)感普遍較差，行業(yè)應(yīng)用也很窄。
隨著熱成像國(guó)產(chǎn)探測(cè)器的慢慢崛起，加上已有眾多的大小廠商具備了生產(chǎn)熱像產(chǎn)品鏡頭、機(jī)芯模組的能力。一些做監(jiān)控產(chǎn)品的龍頭廠商對(duì)熱成像也高度重視，已經(jīng)相繼推出基于非晶硅和氧化釩的探測(cè)器，效果上面已經(jīng)可以媲美國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)，這些探測(cè)器一旦實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，將打破核心部件長(zhǎng)期被國(guó)外廠家壟斷的局面，使得熱成像整機(jī)價(jià)格快速下探，加上其強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在產(chǎn)品整機(jī)結(jié)構(gòu)上，首創(chuàng)推出單IP、單主控的雙光譜云臺(tái)、球機(jī)、筒機(jī)設(shè)備，真正實(shí)現(xiàn)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(jī)，定能催生新的應(yīng)用和需求。熱成像光學(xué)鏡頭方面，幾家國(guó)內(nèi)供應(yīng)商在鏡頭批量生產(chǎn)工藝、光學(xué)材料的研究方面也有很大進(jìn)步，隨著價(jià)格更低的光學(xué)材料進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用，熱成像產(chǎn)品廣泛進(jìn)入民用領(lǐng)域只是時(shí)間問題。熱成像產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)一步逼近國(guó)際先進(jìn)水平相繼發(fā)力開始打造出真正適合監(jiān)控行業(yè)的產(chǎn)品。不過，產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的默契配合，還需要一些時(shí)間來(lái)培養(yǎng)。
熱成像在安防領(lǐng)域的現(xiàn)狀
在安防領(lǐng)域的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)與海外市場(chǎng)還是存在較大的差距。海外市場(chǎng)經(jīng)過幾家如FLIR、安訊士等國(guó)際頂尖廠商的多年經(jīng)營(yíng)，已經(jīng)取得不小的成就，這從海外市場(chǎng)對(duì)熱成像監(jiān)控產(chǎn)品的廣泛認(rèn)可便可見一斑。在國(guó)外眾多機(jī)場(chǎng)、港口、重點(diǎn)商業(yè)場(chǎng)所、私人住所周邊都可以看到熱成像產(chǎn)品。從相關(guān)行業(yè)發(fā)展報(bào)告中可以看出，熱成像監(jiān)控產(chǎn)品在整個(gè)熱像產(chǎn)品中的比率逐年增大，其年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到20%以上，是熱成像產(chǎn)品所有細(xì)分市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的。當(dāng)然，這個(gè)數(shù)據(jù)并沒有像普通可見光監(jiān)控的發(fā)展速度那樣激動(dòng)人心。
對(duì)比海外，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，總體上熱成像產(chǎn)品的發(fā)展速度較快，但還遠(yuǎn)沒有達(dá)到爆發(fā)式增長(zhǎng)的模式。以國(guó)內(nèi)幾家頂尖的熱成像設(shè)備廠商業(yè)績(jī)來(lái)看。這些年的發(fā)展始終處在一個(gè)不溫不火的階段，年銷售業(yè)績(jī)徘徊在幾個(gè)億的規(guī)模，而這里面的大部分銷售額要?dú)w功于軍方采購(gòu)，真正民用產(chǎn)品的銷售額實(shí)際并不是很多，用于安防監(jiān)控行業(yè)的熱成像產(chǎn)品相對(duì)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(guó)內(nèi)客戶對(duì)熱成像還是缺乏基本的認(rèn)識(shí)，許多客戶剛開始時(shí)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(guó)內(nèi)少有公司能真正做好這方面的知識(shí)普及和有效果的引導(dǎo)工作，導(dǎo)致用戶對(duì)熱成像的接受度不夠。
二是網(wǎng)絡(luò)高清監(jiān)控正處在快速發(fā)展期。短短幾年時(shí)間內(nèi)，高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的價(jià)格從幾千跌落到幾百?？梢哉f(shuō)，高清網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品還遠(yuǎn)沒有滿足現(xiàn)有市場(chǎng)的需求，其發(fā)展空間仍然很大。隨著高清網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品智能化的不斷演進(jìn)，其產(chǎn)品仍可基本滿足客戶對(duì)于視頻監(jiān)控不斷提升的要求，因此熱成像監(jiān)控產(chǎn)品，在一段時(shí)間還會(huì)處于一個(gè)平穩(wěn)發(fā)展階段，當(dāng)客戶的需求不斷被現(xiàn)有產(chǎn)品滿足，進(jìn)而產(chǎn)生更高級(jí)的需求時(shí)，熱成像產(chǎn)品就有可能被更多的采用。三是目前熱成像的一些主要優(yōu)勢(shì)并沒有形成很明確的業(yè)務(wù)亮點(diǎn)，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(jià)格較高
，導(dǎo)致用戶的心里預(yù)期也高，僅憑這一點(diǎn)是完全不夠的。在安防監(jiān)控行業(yè)，監(jiān)控最重要的目標(biāo)還是“人”，以防人為最終目的，基于熱成像的自動(dòng)識(shí)別或者自動(dòng)探測(cè)報(bào)警等智能功能，會(huì)是進(jìn)入普通安防監(jiān)控領(lǐng)域的敲門磚。最后，雖然近幾年國(guó)產(chǎn)探測(cè)器、機(jī)芯等核心部件有了快速的發(fā)展，圖像效果已不輸國(guó)外廠家，但也存在很大的局限性，需要國(guó)內(nèi)公司加大研發(fā)力度進(jìn)行突破。這其中包含國(guó)產(chǎn)探測(cè)器芯片還沒有真正意義上的量產(chǎn)，且成品率過低，導(dǎo)致成本還是居高不下，意向用戶雖知道熱成像設(shè)備的諸多優(yōu)點(diǎn)，但迫于預(yù)算壓力，還是會(huì)選擇現(xiàn)有成熟且低廉的可見光方案?？偟膩?lái)說(shuō)，熱成像要打開國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，需要一記組合拳，一方面需努力提升產(chǎn)品核心競(jìng)爭(zhēng)力，降低成本，另一方面，需要加強(qiáng)產(chǎn)品的附加值，并且能夠真正解決客戶的實(shí)際問題。
熱成像發(fā)展趨勢(shì)
以FLIR為首的第一梯隊(duì)熱成像廠家，其產(chǎn)品應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了所有我們能想到的行業(yè)，甚至擴(kuò)展到了消費(fèi)級(jí)，比如在2015年FLIR發(fā)布了能在智能手機(jī)上使用的熱成像相機(jī)，其野心可見一斑。對(duì)國(guó)內(nèi)廠家來(lái)說(shuō)，在各個(gè)環(huán)節(jié)都屬于后來(lái)者，無(wú)論在核心技術(shù)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、穩(wěn)定可靠性、及應(yīng)用的理解上目前都落后于國(guó)外頂級(jí)廠家，在跟隨巨人腳步的同時(shí)，更應(yīng)思考如何打出差異化，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。目前來(lái)看，有幾個(gè)方向可以突破，一個(gè)是雙光譜雙通道的高度融合、聯(lián)動(dòng)，目前市面上雙光譜的設(shè)備，無(wú)論是海外，還是國(guó)內(nèi)廠家，其雙通道也只是普通的硬件堆疊，并沒有真正完成應(yīng)用上的功能實(shí)現(xiàn)，雖偶有實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，但總體體驗(yàn)感還是差強(qiáng)人意。另外，充分利用熱成像的特殊優(yōu)勢(shì)，推出更小巧更適合安防監(jiān)控及國(guó)內(nèi)用戶使用習(xí)慣的智能化設(shè)備，在人體智能探測(cè)、識(shí)別，周界等入侵防范類應(yīng)用中有所突破，真正做到智能“防人”的目的。相信隨著?？低暤葌鹘y(tǒng)視頻監(jiān)控巨頭廠家的不斷投入，發(fā)揮在可見光攝像機(jī)上圖像分析，智能算法等的優(yōu)勢(shì)，充分將其融合到熱成像相機(jī)上，定能產(chǎn)生不小的化學(xué)反應(yīng)。
根據(jù)IHS對(duì)熱成像監(jiān)控產(chǎn)品的預(yù)測(cè)，熱成像產(chǎn)品即將會(huì)迎來(lái)一個(gè)快速增長(zhǎng)期，不管這個(gè)時(shí)間點(diǎn)何時(shí)到來(lái)，在此之前各廠家必須抓緊時(shí)間練好內(nèi)功，才能在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈加速成熟時(shí)牢牢占據(jù)自己的位置。且目前國(guó)內(nèi)還沒有一家公司能真正做到引領(lǐng)整個(gè)熱成像市場(chǎng)，誰(shuí)將成為領(lǐng)頭羊，是一直不溫不火大立、高德的突然爆發(fā)，還是傳統(tǒng)監(jiān)控領(lǐng)軍企業(yè)，作為后來(lái)者?？低暤暮穹e薄發(fā)，我們一起拭目以待。
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