一、紅外成像行業(yè)概況

經過三代制冷光子探測器和非制冷熱探測器，紅外熱成像技術并行發(fā)展。從技術發(fā)展的歷史來看，現(xiàn)代紅外探測器技術始于20世紀40年代的制冷光子單元紅外探測器，后來發(fā)展到第三代。非制冷紅外焦平面技術屬于第三代紅外探測器技術，由霍尼韋爾于20世紀90年代中期成功開發(fā)，并于2000年左右實現(xiàn)商業(yè)化。

三代紅外熱成像技術的一般性沒有比較

二、紅外成像民用市場現(xiàn)狀分析

隨著紅外探測器技術的成熟，各種適合民用的低成本紅外探測器不斷出現(xiàn)，在國民經濟的各個領域發(fā)揮著越來越重要的作用。紅外熱成像儀廣泛應用于電力、建筑、執(zhí)法、消防、車載等行業(yè)。除了傳統(tǒng)的應用行業(yè)，未來更多的新興市場需求將成為紅外成像市場的新增長極。

紅外產品應用于民用市場

近年來，全球民用紅外市場規(guī)模迅速增長。據(jù)統(tǒng)計，截至2019年，全球民用紅外市場規(guī)模約為50.預計到2023年，全球民用紅外市場將達到74億美元.65億美元。

2014-2019年全球民用紅外市場規(guī)模增長

三、分析我國紅外成像產業(yè)市場現(xiàn)狀

從 從紅外成像儀細分市場來看，預計到2024年，熱成像、監(jiān)控、消防、個人視覺系統(tǒng)、加固智能手機、軍事等紅外成像儀市場分別占24%、12%、9%、9%、7%、34%和5%。

2018-2024年紅外成像儀細分市場占比趨勢

目前，我國紅外熱像儀產品市場仍處于發(fā)展時期，與國外成熟市場相比仍有很大的增長潛力。隨著中國經濟的可持續(xù)發(fā)展，國內市場對紅外熱像儀的需求也越來越強勁。由于紅外熱像儀產品應用廣泛，可以為人們的生產和生活提供極大的便利，預計未來紅外熱像儀的市場需求將保持穩(wěn)定的增長趨勢。

我國民用紅外熱像儀的市場規(guī)模和單價計算

四、紅外成像行業(yè)競爭格局分析

目前，民用市場競爭相對充分，全球市場份額主要由歐美制造商占據(jù)。據(jù)統(tǒng)計，民用領域最具競爭力的行業(yè)公司是FLIR，紅外熱成像儀是世界上最大、品種最齊全的產品供應商。FLIR全球民用紅外熱成像儀市場66.市場份額的3%。

全球非制冷紅外熱成像儀競爭模式

瑞創(chuàng)微納、高德紅外、大立科技、北方廣微、?？滴⒂暗葒鴥燃t外成像產品設計制造能力強的企業(yè)。瑞創(chuàng)微納是中國唯一一家能夠批量提供10微米級非制冷紅外探測器的公司，公司于2019年8月發(fā)布了1280×1024/10μm紅外數(shù)百萬像素數(shù)字輸出MEMS芯片，繼美國DRS之后，第二家公司發(fā)布了最小像元間距10微米的非制冷紅外探測器，這也是目前國內市場上最小像元中心距的焦平面探測器，能提供更清晰細膩的紅外圖像。此外，大立科技于2019年8月，成功研制出600萬像素，3072×2048/12μm紅外探測器是目前最高像素的紅外探測器。

主要企業(yè)紅外成像技術研究 ** 況對比

五、紅外成像原理分析

當紅外熱像儀成像時，目標對象的單位面積對應于圖像的某個像素。像素的灰度值是熱像儀輸出的視頻信號范圍Us放大量化后獲得的電壓。

非制冷紅外成像框圖

六、紅外焦平面陣列未來發(fā)展方向

1、芯片上的A/D轉換

過去幾年，A/D轉換電路技術發(fā)展迅速，特別是聲帶寬與紅外焦平面陣列相似A/D轉換用的低功率電路技術按常規(guī)水平達到16位。kHz分辨率為18位的4階增量A/D推薦將轉換器應用于空間技術。

2、光子記數(shù)

紅外焦平面陣列中的光子記數(shù)可以通過兩種方法實現(xiàn)∶

(1)讀出前放大光電子；

(2)單個光電子用晶胞電子部件中的高增益計算。

雖然固態(tài)光電倍增管器件已經為一些特殊的低背景和長波長應用部件開發(fā)，但類似的放大在較寬的波長范圍內仍然有用。

3、光學讀出

具有電容和熱負載的典型杜瓦瓶連接線已經開始探索焦平面陣列的光學讀出。

(1)加利福尼亞阿祖薩Aerojet該公司提出利用光學信號為低溫焦平面陣列提供計時和功率。

(2)噴氣推進實驗室已開始調查焦平面光學調制器在焦平面陣列模擬光學讀取中的應用。

四、靈巧焦平面