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疫情过后,红外热成像将如何发展?民用领域应用很关键

2020-04-10 大立科技 2458人关注

我国红外热成像仪最早应用在军事领域,近年来随着红外成像技术的发展与成熟,各种适用于民用的低成本红外成像设备不断推出,其在国民经济各个领域发挥着越来越重要的作用,应用场景逐渐扩大。尤其是在今年春节前后,一场全国响应的防控新型冠状病毒感染的肺炎疫情阻击战打响。在这场阻击战中,作为疫情检测的第一道关口,红外热成像体温筛查在疫情防控攻坚战中发挥了重要作用。本文将对红外热成像市场的发展现状做些简单分析。


红外热成像应用领域不断拓展

这几年,随着MEMS技术的不断发展,热成像探测器向着更小尺寸、更大分辨率、更低功耗的趋势发展,随着热成像探测器成本的降低,红外热成像应用领域越来越广,新的应用领域不断得到拓展,比如:动物疫情检疫、服装领域的保温及透气性检测、汽车无人驾驶领域、影院流量监测、养老院医疗看护、户外夜视、住宅安防、突发疫情防控及防火等等,其市场发展前景广阔。

回看2019年,红外热成像市场发展的主要看点是在民用市场领域,红外热成像产品从原来的工业控制、石油化工、电力监测、安防监控等工业消费品领域,逐渐向汽车辅助驾驶、智能空调、住宅安防、户外夜视、防火监测、突发公共卫生安全防控等个人消费品领域发展。例如在今年上海举行的电子消费品展中,美的、海尔等空调厂家都分别推出了的智能空调,为空调增添了红外感应和热成像原理,准确感知人们的位置与温度,智能选择舒适温度和送风方向,从而实现“人随风动”和舒适送风,省去手动调控的麻烦;同时空调内部装备的红外热像仪能监视室内热源,当家里出现火情时,通过手机App实现远距离自动报警。

未来,随着焦平面探测器制备工艺的不断成熟和工程化水平的提升,预计在未来可预见的时间内,探测器成本将逐渐降低,红外热像仪在不同民用领域的应用也会越来越普及。


AI技术加持热成像技术产品迎新突破

近年来,随着人工智能技术的快速发展,在热成像领域,AI+热成像带来了很大的变化。通过AI深度学习技术加持,热成像不仅仅能够测温,还能实现更多的智能分析功能,同时企业将目前主流的人脸抓拍算法和热成像有机结合,实现在黑暗中准确识别人脸,给客户提供了AI+热成像更高的应用价值。在AI赋能下,热成像应用有了更多新表现:

一是“AI+红外热成像”技术相结合的红外热成像体温筛检系统,通过前端红外相机与高清摄像机相结合,利用人脸识别算法,精准鉴别现场人群中每个人的额头温度,有效解决了传统热成像全面积测温误报问题,实现更精准的人体温度识别。测温最大距离达到10米,能有效避免接触传染,实现公共场所“无接触式远距”体温监测。目前已经广泛应用与火车站、机场、地铁站、码头等重点交通枢纽以及商场、写字楼、学校等大流量公共场所,全自动人脸识别、无感通关,迅速发现体温异常者,提供防疫第一道钢铁防线。

二是可以实现厨房、物流仓库、机房、供电所、电瓶车充电桩、博物馆等区域防火精准预警。在实际应用中,通过红外热成像摄像头接收物体释放的红外线,并实时转换成温度信息。同时,结合AI图像识别技术,对目标物体周边划定的区域进行人体识别,检测是否有人,当发现划定的区域内温度持续上升,达到设定的预警温度,而且未检测到有人,同时满足这两个条件就会触发预警。根据紧急程度,发出预警形式有短信、电子邮件、电话通知,还有监控画面弹窗等。温度达到二级预警温度时,系统会短信、电子邮件通知相关管理员等,达到一级预警温度时,系统会自动拨打电话通知。

三是实现在黑暗中准确识别人脸。当使用热成像照相机拍摄面部图像时,主要的挑战在于捕获的热图像必须与目标人物的常规可见图像的监视图像库相匹配。需要将构建出来的图像与数据库中的已知面部进行匹配,才能识别出目标。热成像人脸识别技术在追捕逃犯、打击恐怖分子、夜间作战方面有很大的用武之地。

四是红外热成像和低照度双光相结合,通过多光谱图像融合技术,再通过AI的深度学习技术加持,实现增加刷脸支付的安全性。通过红外热成像摄像头接收物体释放的红外线,并实时转换成温度信息。同时,结合AI图像识别技术,可以增加刷脸支付的安全性。

五是红外热成像在汽车辅助驾驶方面得到有效应用。近年来,随着我国汽车市场的发展,大家对主动安全越来越关注,红外热成像技术在车载领域得到不断发展,成为改善道路安全的重要方案。很多企业推出了红外热成像车载辅助驾驶系统等,这类产品是主动安全的重要组成部分,得到越来越多关注。在AI的赋能下,这类产品不断升级,促进了其应用。


红外热成像市场面临的挑战

目前红外热成像市场面临的挑战主要体现在以下几个方面:

一是价格。与传统的CCTV摄像机和主动红外线摄像机比,红外热成像的价格存在明显偏高,特别是高像素热成像价格就更高。

二是市场接受度有待提高。由于红外热成像的成像原理导致热成像只能显示物体的基本轮廓,无法识别物体特征,导致市场接受度受到一定影响,特别是安防领域;因此笔者认为我们不能单独的销售红外热成像,而应该把红外热成像、CCD摄像机、AI、多光谱图像融合等技术相结合,提供全套的软硬件解决方案,在昼夜和不同的天气环境下发挥作用。

三是与普通摄像机技术相比,用户对热成像技术认知度普遍不高,很多客户对热成像相对于普通安防监控技术的优势并不了解。这次抗击新型冠状疫情,让大众对红外热成像技术和产品有了更多更新的认识。热成像供应商应该以此为契机,在疫情后做好宣传、培训等方面的工作,以此让市场了解红外热成像技术的独特性。同时建立良好的渠道合作伙伴,通过教育渠道合作伙伴,帮助合作伙伴更好地了解技术细节,以便可以给最终用户提供更多的解决方案和帮助。


红外热成像技术发展方向

当前,红外热成像技术向焦平面成像系统的方向发展。焦平面成像系统已经进入了以超大面阵规模、小超小像元间距、低成本、和高探测率为特点的第三代红外探测系统,正朝着高灵敏度、高分辨率、低功耗、小型化和智能化的方向发展。未来焦平面的发展趋势及要求如下:

(1)百万像素、小像元,提高目标分辨能力;
(2)高帧频、数字化读出电路技术,提高获得的数据量;
(3)提升工艺成熟度,提高探测器生产成品率,降低热成像探测器的制作成本,有利于热像仪的推广应用;
(4)小体积、低功耗和光学集成探测器,向模块化、插拔式发展。


结语

当前,红外热成像领域是安防视频监控系统中的重要分支,行业内重点企业均有涉及。在此抗击疫情过程中,多个城市的人流密集区域,包括机场、地铁、火车站等,都陆续应用“红外热成像体温测试系统”。行业内专注红外热成像的企业包括大立科技、高德红外,快速响应工信部号召向疫区供货、支援疫区前线。此外,许多红外厂家、安防企业、AI创企、互联网公司几乎都在推出自己的测温产品,驰援肺炎阻击战。相信红外热成像技术未来将在更多的民用应用领域大放异彩。

作者:大立科技  庞文正  
原文刊自《中国安防》杂志

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