‧ 安控熱成像技術產品市場的發展現狀與趨勢

來源:《中國安防》作者:海康威視許金勝

熱成像原理、特性

現在看來十分常見的一些技術，起初多應用於軍事領域。比如雷達、GPS等等，最開始就是用於軍方，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於軍事應用，並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於絕對溫度零下( -273℃)的物體都能輻射紅外線的原理來工作的。由於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、環境較複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。

Thermal image sensors for Military applications by ULIS.

熱成像發展歷程

首台軍用熱像儀是由一家名為AGA的公司於1958年開發的，這家公司也就是今天的FLIR Systems。首台商用熱像儀於1965年問世，用於檢查輸電線。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，在於其不帶活動附件，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。

熱成像產品及應用現狀

熱成像在市場已經發展了幾十年，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，特別適合於熱成像產品，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、製作技術等方面差距不大，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，並作出了種種限制。中國廠商拿來組裝成自有品牌，在二次開發及製作技術上受制於人。

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，主要基於廠商不需要深入二次開發，產品主要提供實時視訊圖像，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技術，開發程度高，成本較高。由於進口測溫型產品，供應商不提供測溫核心技術，需要廠商依據自身實力來進行研究，困難較大，成本居高。

最後，從產品結構形態來說，目前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雲台型產品，並且發明中國廠商特有的雙光譜結構，利用可見光設備來彌補熱成像細節不夠的缺點。

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，如熱成像攝影機、可見光攝影機、雲台、交換機等都出自不同廠家，其本身整合度非常差，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，並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。

隨著熱成像製探測器的慢慢崛起，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，已經相繼推出基於非晶矽和氧化釩的探測器，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際廠家壟斷的局面，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、單主控的雙光譜雲台、球機、筒機設備，真正實現了雙通道的深度融合，並嘗試將智慧分析算法植入熱成像攝影機，定能催生新的應用和需求。

熱成像光學鏡頭方面，幾家中國供應商在鏡頭批量生產技術、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。

熱成像在安控領域的現狀

在安控領域的應用，中國與國際市場還是存在較大的差距。國際市場經過幾家如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，這從國際市場對熱成像監控產品的廣泛認可便可見一斑。

在國際眾多機場、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，其年複合增長率達到20%以上，是熱成像產品所有細分市場中增長最快的。當然，這個數據並沒有像普通可見光監控的發展速度那樣激動人心。

對比國際，在中國市場，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。以中國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，年銷售業績徘徊在人民幣幾個億的規模，而這裡面的大部分銷售額要歸功於軍方採購，真正民用產品的銷售額實際並不是很多，用於安全監控行業的熱成像產品相對就更少了。

Thermal image sensors for Surveillance and Security applications by ULIS

如果要分析其中的原因大致集中在以下方面：

一是中國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誇大，比如能夠穿透濃霧，穿牆等。並且中國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。

二是網路高清監控正處在快速發展期。短短幾年時間內，高清網路攝影機的價格從人民幣幾千跌落到幾百。可以說，高清網路產品還遠沒有滿足現有市場的需求，其發展空間仍然很大。

隨著高清網路產品智慧化的不斷演進，其產品仍可基本滿足客戶對於影像監控不斷提升的要求，因此熱成像監控產品，在一段時間還會處於一個平穩發展階段，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採用。

三是目前熱成像的一些主要優勢，並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。但由於其本身價格較高，導致用戶的心裡預期也高，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，基於熱成像的自動辨識，或者自動探測報警等智慧功能，會是進入普通安防監控領域的敲門磚。最後，雖然近幾年中國國產探測器、機芯等核心組件有了快速的發展，圖像效果已不輸國際廠家，但也存在很大的局限性，需要中國公司加大研發力度進行突破。這其中包含中國國產探測器晶片，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，但迫於預算壓力，還是會選擇現有成熟且低廉的可見光方案。

總的來說，熱成像要打開中國市場，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，並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，其產品應用範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發佈了能在智慧手機上使用的熱成像相機，其野心可見一斑。

對中國廠家來說，在各個環節都屬於後來者，無論在核心技術，產品設計、穩定可靠性、及應用的理解上，目前都落後於國際頂級廠家，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佔有一席之地。

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，無論是國際，還是中國廠家，其雙通道也只是普通的硬件堆疊，並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，及中國國內用戶使用習慣的智慧化設備，在人體智慧探測、辨識，周界等入侵防範類應用中有所突破，真正做到智慧「防人」的目的。隨著海康威視等傳統影像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，智慧算法等的優勢，充分將其融合到熱成像相機上，定能產生不小的化學反應。