紅外熱成像應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展
這幾年，隨著MEMS技術(shù)的不斷發(fā)展，熱成像探測(cè)器向著更小尺寸、更大分辨率、更低功耗的趨勢(shì)發(fā)展，隨著熱成像探測(cè)器成本的降低，紅外熱成像應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣，新的應(yīng)用領(lǐng)域不斷得到拓展，比如：動(dòng)物疫情檢疫、服裝領(lǐng)域的保溫及透氣性檢測(cè)、汽車(chē)無(wú)人駕駛領(lǐng)域、影院流量監(jiān)測(cè)、養(yǎng)老院醫(yī)療看護(hù)、戶外夜視、住宅安防、突發(fā)疫情防控及防火等等，其市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。
回看2019年，紅外熱成像市場(chǎng)發(fā)展的主要看點(diǎn)是在民用市場(chǎng)領(lǐng)域，紅外熱成像產(chǎn)品從原來(lái)的工業(yè)控制、石油化工、電力監(jiān)測(cè)、安防監(jiān)控等工業(yè)消費(fèi)品領(lǐng)域，逐漸向汽車(chē)輔助駕駛、智能空調(diào)、住宅安防、戶外夜視、防火監(jiān)測(cè)、突發(fā)公共衛(wèi)生安全防控等個(gè)人消費(fèi)品領(lǐng)域發(fā)展。例如在今年上海舉行的電子消費(fèi)品展中，美的、海爾等空調(diào)廠家都分別推出了的智能空調(diào)，為空調(diào)增添了紅外感應(yīng)和熱成像原理，準(zhǔn)確感知人們的位置與溫度，智能選擇舒適溫度和送風(fēng)方向，從而實(shí)現(xiàn)“人隨風(fēng)動(dòng)”和舒適送風(fēng)，省去手動(dòng)調(diào)控的麻煩；同時(shí)空調(diào)內(nèi)部裝備的紅外熱像儀能監(jiān)視室內(nèi)熱源，當(dāng)家里出現(xiàn)火情時(shí)，通過(guò)手機(jī)App實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)報(bào)警。
未來(lái)，隨著焦平面探測(cè)器制備工藝的不斷成熟和工程化水平的提升，預(yù)計(jì)在未來(lái)可預(yù)見(jiàn)的時(shí)間內(nèi)，探測(cè)器成本將逐漸降低，紅外熱像儀在不同民用領(lǐng)域的應(yīng)用也會(huì)越來(lái)越普及。
AI技術(shù)加持熱成像技術(shù)產(chǎn)品迎新突破
近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，在熱成像領(lǐng)域，AI+熱成像帶來(lái)了很大的變化。通過(guò)AI深度學(xué)習(xí)技術(shù)加持，熱成像不僅僅能夠測(cè)溫，還能實(shí)現(xiàn)更多的智能分析功能，同時(shí)企業(yè)將目前主流的人臉抓拍算法和熱成像有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在黑暗中準(zhǔn)確識(shí)別人臉，給客戶提供了AI+熱成像更高的應(yīng)用價(jià)值。在AI賦能下，熱成像應(yīng)用有了更多新表現(xiàn)：
一是“AI+紅外熱成像”技術(shù)相結(jié)合的紅外熱成像體溫篩檢系統(tǒng)，通過(guò)前端紅外相機(jī)與高清攝像機(jī)相結(jié)合，利用人臉識(shí)別算法，精準(zhǔn)鑒別現(xiàn)場(chǎng)人群中每個(gè)人的額頭溫度，有效解決了傳統(tǒng)熱成像全面積測(cè)溫誤報(bào)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的人體溫度識(shí)別。測(cè)溫最大距離達(dá)到10米，能有效避免接觸傳染，實(shí)現(xiàn)公共場(chǎng)所“無(wú)接觸式遠(yuǎn)距”體溫監(jiān)測(cè)。目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用與火車(chē)站、機(jī)場(chǎng)、地鐵站、碼頭等重點(diǎn)交通樞紐以及商場(chǎng)、寫(xiě)字樓、學(xué)校等大流量公共場(chǎng)所,全自動(dòng)人臉識(shí)別、無(wú)感通關(guān),迅速發(fā)現(xiàn)體溫異常者,提供防疫第一道鋼鐵防線。
二是可以實(shí)現(xiàn)廚房、物流倉(cāng)庫(kù)、機(jī)房、供電所、電瓶車(chē)充電樁、博物館等區(qū)域防火精準(zhǔn)預(yù)警。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)紅外熱成像攝像頭接收物體釋放的紅外線，并實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成溫度信息。同時(shí)，結(jié)合AI圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)目標(biāo)物體周邊劃定的區(qū)域進(jìn)行人體識(shí)別，檢測(cè)是否有人，當(dāng)發(fā)現(xiàn)劃定的區(qū)域內(nèi)溫度持續(xù)上升，達(dá)到設(shè)定的預(yù)警溫度，而且未檢測(cè)到有人，同時(shí)滿足這兩個(gè)條件就會(huì)觸發(fā)預(yù)警。根據(jù)緊急程度，發(fā)出預(yù)警形式有短信、電子郵件、電話通知，還有監(jiān)控畫(huà)面彈窗等。溫度達(dá)到二級(jí)預(yù)警溫度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)短信、電子郵件通知相關(guān)管理員等，達(dá)到一級(jí)預(yù)警溫度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)撥打電話通知。
三是實(shí)現(xiàn)在黑暗中準(zhǔn)確識(shí)別人臉。當(dāng)使用熱成像照相機(jī)拍攝面部圖像時(shí)，主要的挑戰(zhàn)在于捕獲的熱圖像必須與目標(biāo)人物的常規(guī)可見(jiàn)圖像的監(jiān)視圖像庫(kù)相匹配。需要將構(gòu)建出來(lái)的圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中的已知面部進(jìn)行匹配，才能識(shí)別出目標(biāo)。熱成像人臉識(shí)別技術(shù)在追捕逃犯、打擊恐怖分子、夜間作戰(zhàn)方面有很大的用武之地。
四是紅外熱成像和低照度雙光相結(jié)合，通過(guò)多光譜圖像融合技術(shù)，再通過(guò)AI的深度學(xué)習(xí)技術(shù)加持，實(shí)現(xiàn)增加刷臉支付的安全性。通過(guò)紅外熱成像攝像頭接收物體釋放的紅外線，并實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成溫度信息。同時(shí)，結(jié)合AI圖像識(shí)別技術(shù)，可以增加刷臉支付的安全性。
紅外熱像儀市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)
目前紅外熱成像市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一是價(jià)格。與傳統(tǒng)的CCTV攝像機(jī)和主動(dòng)紅外線攝像機(jī)比，紅外熱成像的價(jià)格存在明顯偏高，特別是高像素?zé)岢上駜r(jià)格就更高。
二是市場(chǎng)接受度有待提高。由于紅外熱成像的成像原理導(dǎo)致熱成像只能顯示物體的基本輪廓，無(wú)法識(shí)別物體特征，導(dǎo)致市場(chǎng)接受度受到一定影響，特別是安防領(lǐng)域；因此筆者認(rèn)為我們不能單獨(dú)的銷(xiāo)售紅外熱成像，而應(yīng)該把紅外熱成像、CCD攝像機(jī)、AI、多光譜圖像融合等技術(shù)相結(jié)合，提供全套的軟硬件解決方案，在晝夜和不同的天氣環(huán)境下發(fā)揮作用。
三是與普通攝像機(jī)技術(shù)相比，用戶對(duì)熱成像技術(shù)認(rèn)知度普遍不高，很多客戶對(duì)熱成像相對(duì)于普通安防監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)并不了解。這次抗擊新型冠狀疫情，讓大眾對(duì)紅外熱成像技術(shù)和產(chǎn)品有了更多更新的認(rèn)識(shí)。熱成像供應(yīng)商應(yīng)該以此為契機(jī)，在疫情后做好宣傳、培訓(xùn)等方面的工作，以此讓市場(chǎng)了解紅外熱成像技術(shù)的獨(dú)特性。同時(shí)建立良好的渠道合作伙伴，通過(guò)教育渠道合作伙伴，幫助合作伙伴更好地了解技術(shù)細(xì)節(jié)，以便可以給最終用戶提供更多的解決方案和幫助。
紅外熱成像技術(shù)發(fā)展方向
當(dāng)前，紅外熱成像技術(shù)向焦平面成像系統(tǒng)的方向發(fā)展。焦平面成像系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了以超大面陣規(guī)模、小超小像元間距、低成本、和高探測(cè)率為特點(diǎn)的第三代紅外探測(cè)系統(tǒng)，正朝著高靈敏度、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向發(fā)展。未來(lái)焦平面的發(fā)展趨勢(shì)及要求如下：
（1）百萬(wàn)像素、小像元，提高目標(biāo)分辨能力；
（2）高幀頻、數(shù)字化讀出電路技術(shù)，提高獲得的數(shù)據(jù)量；
（3）提升工藝成熟度，提高探測(cè)器生產(chǎn)成品率，降低熱成像探測(cè)器的制作成本，有利于熱像儀的推廣應(yīng)用；
（4）小體積、低功耗和光學(xué)集成探測(cè)器，向模塊化、插拔式發(fā)展。
