紅外成像行業軍用民用應用領域發展態勢及發展趨勢面臨的機遇挑戰
1、行業應用概述及類別
（1）紅外熱像儀的概念
紅外熱像儀是一種通過探測目標物體的紅外輻射，然后經過光電轉換、電信號處理及數字圖像處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的光電成像系統。
紅外熱像儀主要由鏡頭、紅外探測器、硬件電路及其內置的圖像處理軟件及算法構成，其中探測器、硬件電路和圖像處理軟件結合即為機芯。紅外熱像儀的基本工作原理為：首先，紅外鏡頭過濾可見光并允許通過紅外線，將工作波段內的輻射收集起來并聚焦到探測器上，完成光信號的收集；然后，探測器將鏡頭組件采集的紅外輻射轉變為微弱電信號，該信號的大小可以反映出紅外輻射的強弱，機芯中搭載的硬件電路會將探測器轉化輸出的微弱電信號進行放大、降噪，從而清晰地采集到目標物體溫度分布情況；最后，由軟件對上述放大和降噪后的電信號進行處理、優化、增強，并得到電子視頻信號，輸出至顯示器中即可得到人眼可見圖像。
（2）紅外熱像儀的類別
從不同角度出發，紅外熱像儀有多種分類標準。按照紅外熱像儀所用探測器工作溫度的不同，可以分為制冷型和非制冷型兩類，具體對比情況如下：
資料來源：普華有策
2、紅外成像的應用領域
（1）軍用領域
紅外熱像儀能在完全黑暗的環境下探測到物體，且不受煙霧、粉塵等因素影響，可以全天候使用。同時，紅外熱像儀是通過被動的方式探測物體發出的紅外輻射，相較于其他帶光源的主動成像系統更具有隱蔽性，因此紅外成像技術在軍事領域具有很高的應用價值，可以在偵查、監視、制導等軍用領域進行廣泛應用，代表性應用場景如下：
資料來源：普華有策
制冷型紅外產品具有靈敏度高、響應速度快、探測距離遠等優勢，但由于價格相對昂貴，主要被用于周界安全、海岸監視、機載、艦載、彈載、星載應用等對性能要求較高的高端軍用領域。非制冷型紅外產品的性能相對弱于制冷型紅外產品，但其具有體積小、功耗低且價格較低的特點，因此主要用于輕武器瞄具、單兵裝備等對性價比和便攜性要求較高的領域。
（2）民用領域
近年來，隨著紅外熱成像技術的不斷發展，紅外產品的成本整體呈下降趨勢，特別是價格相對較低的非制冷型紅外成像產品在眾多民用領域得到了廣泛應用。紅外熱成像技術已成為自動控制、在線監測、非接觸測量、設備故障診斷、資源勘查、遙感測量、環境污染監測分析、人體醫學影像檢查等重要方法，主要民用領域如下：
資料來源：普華有策
3、行業發展的態勢
在軍用領域，紅外熱成像技術對國防安全具有重大意義，國家在政策層面給予大力支持，為紅外熱成像技術的發展提供良好的政策環境，同時國家國防現代化行業政策鼓勵具備技術實力的民營企業進入紅外熱成像領域，加速國產化進程。在民用領域，紅外熱成像產品成為民用領域重要消費市場，在工業檢測、生產制造管理、電氣自動化、城市監控、檢驗檢疫、消防安保等領域發揮重大作用，市場規模預計將不斷擴大。
經過多年的發展和技術積累，目前國內紅外熱成像行業已經初步掌握了從探測器、成像機芯到光電系統等產品的全產業鏈生產能力，成功實現光電成像核心部件的國產替代，突破歐美發達國家的技術壟斷及產品禁運。受益于我國國防信息化建設的加速以及國產替代的需求，我國的軍用、民用紅外熱成像市場均有望實現持續快速的增長。
4、市場格局
在軍用紅外領域，我國軍工集團、科研院所及其產業化公司占據了國內軍用紅外市場的主要份額，該等單位的業務歷史悠久，在直接面向軍方的整機和系統產品方面具有較為完整的技術儲備和豐富經驗。
在民用紅外領域，我國從事民用紅外產品業務的企業數量較多，此外 FLIR、Testo、HGH、FLUKE、Lynred 等國外紅外廠家在我國有民品銷售。目前國內實力較強的民營紅外企業主要包括高德紅外、大立科技、睿創微納、久之洋、富吉瑞等上市公司。
5、紅外成像行業的發展趨勢
（1）探測器分辨率不斷增加，圖像處理軟件及算法重要性提升
近年來，隨著紅外探測器技術的不斷進步，國內主流紅外圖像分辨率已經從 384×288 升級到 640×512，1280×1024 高分辨率探測器的應用場景也不斷增加。圖像分辨率的提高直接導致單幅圖像數據量的劇增，需要機芯從設計上顯著提升數據帶寬和存儲器容量，提高圖像處理算法的運行效率，才能實現對高分辨率紅外圖像的實時數據處理。同時，探測器輸出的原始信號必須經過一系列圖像處理算法后才能得到可用的紅外圖像，隨著下游用戶對紅外產品的成像效果和目標探測、識別自動化程度要求的提高，不同成像目標與背景、不同的環境條件都對成像算法提出了各種各樣的要求，而優秀的算法可以在相同探測器基礎上提升紅外圖像的清晰度，從而獲得更優的性能指標。
綜上所述，隨著探測器技術進步和下游應用要求的提升，紅外熱成像處理軟件及算法的重要性不斷提升，已成為影響紅外熱像儀整體性能的重要因素。
（2）國產化和自主化發展趨勢
紅外成像技術的發展始于西方國家并長期運用在軍事領域，長期以來掌握先進紅外熱像技術的美國、以色列、法國等發達國家對我國實行嚴格的出口審批制度甚至禁運措施。近年來，隨著我國紅外熱像產業的快速發展，我國在光學系統、圖像處理、信號處理等方面已有長足進步，有望在未來實現自主發展，并實現探測器、鏡頭等核心器件的全面國產化替代。
（3）產品下游應用與產品功能進一步豐富
近年來，隨著紅外熱成像技術的不斷發展和成本下降，紅外熱成像技術工業檢測、生產制造管理、電氣自動化、城市監控、檢驗檢疫、消防安保等民用領域得到了廣泛應用。未來，隨著紅外熱成像產品性價比的進一步提升，以及我國產業結構升級及消費水平提高，紅外產品有望在汽車輔助駕駛、戶外探險等居民消費級市場進一步普及，市場規模預計將不斷擴大。
6、行業面臨的機遇
（1）國家產業政策大力支持
相關部門陸續出臺了一系列政策鼓勵國防科技工業的發展，而國家國防現代化行業支持政策為光電行業發展建立了良好的政策環境，將長期促進行業的發展。同時，工信部、科技部、能源部和發改委等部委亦出臺了《國家創新驅動發展戰略綱要》、《“十三五”國家科技創新規劃》、《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》、《我國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035 年遠景目標綱要》等一系列政策鼓勵產業發展。
（2）核心材料國產化替代加速
受技術發展階段所限，我國紅外熱成像行業的相關企業主要依賴進口探測器或機芯，特別是在中高端產品領域，長期以來受境外禁運或限制政策影響較大。近年來隨著探測器、鏡頭等紅外熱像儀核心原材料國產化進程的加速，為國內企業等產業中游企業提供了良好的發展契機，打破了長期以來國外對我國技術和材料封鎖的局面。
（3）下游市場需求潛力巨大
隨著技術進步、成本下降、功能強化，未來紅外熱成像技術將在醫療、安防、工業、自動駕駛、工業檢測等民用領域廣泛使用。在軍事領域，紅外熱成像技術長期在夜間作戰、偵查預警、跟蹤制導、電磁對抗中發揮重要作用，隨著我國在國防上的持續投入，產品的持續進步，紅外熱成像在軍用領域會有巨大的發展潛力。
7、行業面臨的挑戰
（1）交叉型專業人才缺乏
紅外產品是集材料學、半導體技術、精密儀器、機械工程、光學系統、軟件設計等尖端技術于一體的高科技產品，設計、研發高端的紅外熱成像產品，除了各技術領域的專業人才外，還需要交叉型的科技人才，由于我國紅外熱成像行業起步較晚，人才隊伍積累相對較少，無法滿足行業進一步發展的需要。
（2）中低端市場競爭加劇
隨著國內非制冷探測器自主研發及量產能力的實現，非制冷型探測器成本和價格整體呈下降趨勢，從事中低端紅外熱成像產品的企業數量逐步增加。雖然中低端軍用及民用領域的市場潛力巨大，但市場競爭的加劇可能會對行業的盈利水平產生較大不利影響。
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