為對抗新型冠狀病毒（Covid-19），熱成像與傳感技術成為不可或缺的第一線防疫手段；據(jù)Yole預計，2020年熱成像儀和熱探測器市場將分別較前一年度增長76%、20%。
由于原先預期成為熱像儀大規(guī)模應用的汽車、智能手機市場呈現(xiàn)成長停滯，新冠病毒疫情讓情勢“洗牌”，有越來越多應用需求來自測溫領域。據(jù)Yole預測，2020年熱像儀市場規(guī)模有望達到76億美元，較2019年增長76%；而該機構2019年報告中預測的2020年熱成像儀市場規(guī)模為45億美元， 復合年增長率 8%。
汽車市場低迷，熱像儀應用轉向測溫領域
微測輻射熱計（microbolometer）正努力進入汽車應用，但疫情危機使汽車市場情勢惡化。Yole的分析師Eric Mounier指出，由于汽車市場出貨量下降，車用微測輻射熱計的出貨也隨之減少。
“用于汽車夜視功能的微測輻射熱計一直以來被視為高端功能，是昂貴的附加選項，而我們認為受疫情影響，人們沒有意愿多花錢購買高級汽車?！贝送釳ounier表示，“熱成像還未被汽車先進駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）視為重要組成部分。CMOS圖像傳感器、雷達、激光雷達（LiDAR）均被熱議，但夜視仍然被視為ADAS的冗余傳感器。”
傳感器是實現(xiàn)自動駕駛的關鍵，不過這些傳感器將會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，車載系統(tǒng)的處理能力又非常有限。其中一個解決方案是改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量，Mounier指出：“利用熱像儀，你可以看到激光雷達或視覺攝像頭無法探測的東西。熱像儀增加了汽車在夜間或惡劣條件下的安全性，但我們?nèi)孕杼嵘裏嵯駜x的分辨率和圖像數(shù)據(jù)庫。”
雖然FLIR等公司正致力于將熱成像儀推向汽車應用，但Mounier表示：“我們認為短期內(nèi)對汽車夜視技術的需求并不大?！辈贿^，汽車市場增長的停滯甚至衰退，將被機場、醫(yī)院、公共場所和倉庫中對于與發(fā)熱監(jiān)測相關的監(jiān)控和記錄系統(tǒng)的需求激增所抵消。據(jù)Yole預測， 在未來4年內(nèi)熱像儀將有望部署到超過150萬臺測溫相機中。
“由于機場對旅客的體溫檢測需求量很大，今年該應用需求會呈現(xiàn)高峰?！盰ole的技術和市場分析師Dimitrios Damianos表示：“由于各類基礎設施采用了熱成像技術，其余的項目將在未來三到四年完成?！盡ounier補充，這類應用的布署情況取決于世界各國的隱私保護政策以及民眾的接受度，亞洲對于熱像儀的采用速度將比歐美更快。
測溫熱像儀有兩種選項：一種是雙光譜相機，具備同時拍攝彩色照片的CMOS圖像傳感器和拍攝熱像圖的熱像儀。 Damianos指出， “這種相機會帶來隱私問題，這是由于該相機可將拍攝的個人影像與AI或數(shù)據(jù)庫相關聯(lián)，這樣就能結合發(fā)熱數(shù)據(jù)?！绷硪环N就是熱成像儀，這種相機不會存儲個人信息，只會探測到某人體溫是否較高。
熱像儀想要可持續(xù)發(fā)展就需克服某些技術弱點，其中之一便是測溫精度。目前熱成像儀的測溫精度在±2°C ~ 5°C。“從技術角度來講，應用于公共場所的熱像儀無需非常高的精度?！盌amianos表示，“但如果需要精準探測發(fā)燒的人，就需將精度控制在±0.5°C，理想值是0.1°C，才能避免‘ 漏網(wǎng)之魚 ’?！?
Yole認為，目前紅外成像方案缺乏AI技術輔助是一大缺憾。對此Mounier表示：“AI將在監(jiān)控和未來的交通領域有強勁需求?！彼赋觯?英特爾最近的一項研究就是檢驗AI能否通過熱成像來識別人臉，“我們?nèi)蕴幱贏I的起步階段，因為我們還沒有足夠的圖像數(shù)據(jù)。”除此之外，目前的熱像儀分辨率太低，不足以支持人臉識別。
“目前熱成像的主要需求是QVGA分辨率。這種情況下，我們可以看到人們的體溫，但是不能通過面部識別來追蹤他們?！币虼耍枰跓嵯駜x中實現(xiàn)AI。Damianos補充，“有公司聲稱已實現(xiàn)AI技術，但我們認為這是營銷。成熟的熱成像AI技術還未出現(xiàn)。”
個人測溫儀
現(xiàn)在許多學校與企業(yè)都將日常體溫測量作為門禁關卡，使得基于熱電堆（ thermopile）的測溫儀以及相關測溫槍市場需求暴增。Yole指出，2020年熱探測器市場將增長20%，市場規(guī)模將達到3.5億美元。而先前 Yole 對該市場規(guī)模的預測值為3.2億美元， 增長率為 10%~15%。
“額外的增長主要來自測溫領域的熱探測器出貨，”Damianos表示。涵蓋熱電堆和熱釋電（pyroelectric）技術的熱探測市場基本呈現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展。
新冠病毒肆虐全球，能早期探測癥狀并及時采取行動的各種方案都是有用的，例如讓智能手機也能擁有測溫功能來測量個人體溫，甚至是讓每一部智能手機都有熱像儀。Yole分析師們已與為“大型智能手機制造商供貨的相機模塊制造商”討論了以上假設，但其實將熱像儀集成到智能手機并非全新的想法。
“很多年前我們就聽過這種想法，而據(jù)我們所知，華為就曾經(jīng)與微測輻射熱計制造商接洽過，考察能否將熱像儀整合到智能手機中，”Mounier解釋道。不過2017年蘋果手機開始支持3D傳感功能，讓眾多智能手機制造商轉向?qū)Ｗ⒂陂_發(fā)3D傳感器，而忽略了在智能手機中集成熱像儀。
此外，當時在智能手機集成熱像儀也沒有實際應用。第一個原因是教育，“很難讓不習慣看到熱像圖的人了解他們所看到的是什么”， 這可能會引起不必要的恐慌或猜測 。第二個原因是熱像儀模塊的尺寸太大，價格也十分高昂。
那為何現(xiàn)在又有了在智能手機中集成熱像儀的趨勢？Damianos表示，這是因為人們會擔憂并懷疑是否感染新冠病毒，因此會有時常測量自己體溫的需求，而手邊最容易獲取的裝置就是智能手機和智慧手表。
Yole指出，目前熱成像技術已經(jīng)成熟，而時機也剛好。一些熱探測器或熱像儀（如FLIR的Lepton組件）已經(jīng)小到可以集成到智能手機中，再加上部分智能手機已經(jīng)集成了熱像儀 （ 如與FLIR共同開發(fā)的Caterpillar S60，旨在更專業(yè)的應用 ） 。
目前所需的就是提升其精度（最好是優(yōu)于0.5°C），并且擁有可靠的電子設備和處理技術，以避免誤報；同時將器件成本維持在幾美元以內(nèi)。隨著8英寸和12英寸晶圓大規(guī)模量產(chǎn)能力的提高，其成本必然會下降。
中國廠商將成為贏家？
就像所有的危機一樣，新冠病毒疫情期間各類市場均會產(chǎn)生贏家和輸家。Yole表示，制造熱像儀的和熱像儀光學元件的公司將會因市場需求的激增而體會到出貨量的爆炸性增長。而中國已經(jīng)恢復正常運作，相關制造商和供應鏈具備應對市場巨大增長的足夠能力。
當被問及中國是否能從這場“發(fā)熱探測淘金熱”中受益時，Mounier表示，中國的微測輻射熱計技術有巨大進步，已有自己研發(fā)并制造的產(chǎn)品問世?！斑@開始于多年前，目前的疫情危機將加速其進展，”他指出。中國企業(yè)積極培養(yǎng)自主研發(fā)技術的能力，不再依賴FLIR、Lynered等海外企業(yè)，這是由于紅外技術與國家安全技術相關。
Mounier認為， 展望未來一到兩年， 如果?？低?、艾睿光電等中國企業(yè)在全球熱像儀市場占據(jù)更大的市場份額，并不會令人感到意外。
