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疫情防护重点物资|红外热成像体温检测产业链深度解析

仪器信息网 2020/02/10 13:51:23 点击 637 次
[导读] 红外热成像体温检测仪远远满足不了目前疫情的需求,下面就从市场需求、红外热成像技术及产业链等方面,对于红外热成像体温检测行业进行剖析。

在今年春节前后于湖北武汉爆发的新型冠状病毒(2019nCoV)疫情当中,由于新型冠状病毒可以通过咳嗽、呼吸形成的飞沫进行传播,所以公共区域的疫情监控与防治成为遏制疫情的重要环节。

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而感染新型冠状病毒的患者症状表现主要呈现发热、咳嗽、呼吸困难和乏力等症状,所以体温筛检成为公共区域疫情监测的主要手段之一。但是,传统的温度计、额温枪等测温设备,不仅需要一对一检查,检测速度慢,而且还需要近距离接触,因此存在较大的交叉感染风险。相比之下,红外热成像体温检测设备由于能实现远距离(可达数米)、非接触式、多目标同时进行体温检测,是在公众场所甄别发热人群效率最高的一种方式。

正因为如此,国务院于1月30日就印发了关于组织做好红外体温筛检仪及配套零部件生产企业复工复产工作的紧急通知,通知明确将红外体测筛检仪纳入疫情防控重点物资。

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虽然国内红外热成像产业链企业大立科技、高德红外、华中数控等紧急复工,并提供数千台红外热像仪,携手助力各地防疫工作,但远远满足不了目前疫情的需求。

随着各地延迟上班时限的临近,返程复工大潮即将开启,必将对于疫情的防控带来更大的挑战。预计各地政府及企业将进一步加大防疫工作的建设力度,目前医院、高铁、飞机场、地铁、大型商超、写字楼、学校等场所对红外热成像体温检测设备需求急剧增长。

以上海虹桥交通枢纽为例,2月8日下午2:00,上海举行新闻发布会,介绍上海新型冠状病毒感染肺炎防控工作情况。随着返程高峰的到来,上海虹桥机场、虹桥火车站共设置了16个检测点,主要以红外热成像体温检测设备为主,截至2月7日,虹桥枢纽机测体温122万人次,发现体温异常101人。显然,要想在短时间内实现对于如此大规模人次的体温检测,红外热成像体温检测设备是必不可少的利器。

目前,市场上的红外热成像体温检测仪一直处于缺货的局面,各大热成像体温监测仪厂商的相关产品均处于缺货状态,一些厂商的相关热门机型的订单都已经排到了两个月以后。与此同时,热成像体温检测仪所需的一些关键元器件也出现了严重的缺货情况。

下面就从市场需求、红外热成像技术及产业链等方面,对于红外热成像体温检测行业进行剖析。

一、非接触式红外热成像体温筛检市场需求巨大

2020年2月2日,工信部新闻发布会上曾提到,目前为止收到各地各方面对红外体温检测仪的需求约为2万台,手持式约30余万台。工信部预计,整个全自动红外热成像体温检测仪需求约为6万台,手持式约55万台。

随着各地复工返程人流高峰的到来,为了进一步加强对于疫情的防控,预计各地政府及企业也将加大防疫工作的建设力度,红外热成像体温检测仪将成为疫情的关键防控设备,特别是在地铁、汽车站、火车站、机场、医院、学校、大型写字楼、工厂等应该重点监控的人流密集区域,红外热成像测温设备需求将大幅提升。

根据交通运输部公开的数据显示,2019 年 10 月 24 日,国内共有 39 个城市开通运营城市轨道交通,运营里程超过 5800 公里。我们假设平均 1.1 公里设有一个地铁站,全国地铁站数量为约 5200-5300 站。如果每个站点都至少部署两台红外热成像体温检测设备(进站口和出站口),则需求量将超1万套。

汽车站方面,我们按照333个地级市,2862个县进行大致测算,假设每个地级市平均拥有1.5个车站,每个县拥有1.2个车站,则对应全国汽车站数量为 3934个,如果每个车站配备两台红外热成像体温检测设备,则需要近8000套。

火车站方面,资料显示,国内客运站数量约有2000个。根据最新的报道显示,深圳市政府和铁路部门的相关工作部署,深圳站、深圳东站、深圳北站、福田站、光明城站、深圳西站等6个车站都将在车站出站口(上述车站共计出入口13个)加装体温监测设备,共计32套。也就是说平均单站需要至少5套红外体温检测设备。考虑到很多小的站点人流较少,我们假设单站至少配置3套红外体温检测设备,则需要6000套。

机场方面,资料显示,截至2019年底,国内机场已达到248个(如果按航站楼来算,数量更多)。由于大型机场的入口及安检口较多,所以需求量较大。根据四川在线的报道显示,成都双流国际机场T2航站楼,目前在客流量相对较大的8个进出口安装了10台红外热成像体温检测仪,以便在确保安全同时尽可能提高通过效率。如果我们按照平均一个机场需要10台红外热成像体温检测设备来估算,那么这块的需求就将达到2480套。

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▲成都双流国际机场T2航站楼部署的红外热成像体温检测设备(图片来源:四川在线)

在学校方面,根据教育部发布的《2018年全国教育事业发展统计公报》显示,截至2018年,全国共有各级各类学校51.88万所。如果按照每个学校至少配置1套红外体温检测设备来估算,则需要51.88万套。

在医院方面,数据显示,全国大中型医院超过3.3万家,如果每家医院至少配备2套红外热成像体温检测设备,那么就需要6.6万套。

综上,在新型冠状病毒疫情之下,如果飞机、火车、地铁、汽车站等交通枢纽,以及医院、学校等人群聚集地都配备红外体温检测设备,那么仅这些市场的需求就将超过约61.13万套。

此外,数据显示,目前国内写字楼物业在管面积超15.5亿平米,同时国内还有数量庞大的工厂、企事业单位,这也意味着红外体温检测设备的潜在市场需求巨大。

二、红外体温监测产品类型多,单价高

在产品类型方面,目前在公共区域部署的红外测温设备主要有四大类:固定式检测系统、移动式检测系统、手持式检测设备和测温安检门。

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▲固定式红外热成像体温检测系统,通常部署在交通站点的出入站口,检测精度高(可以做到±0.2℃以内),视场角广、检测距离远,最远可支持10米左右,同时可以对10个左右的目标进行检测。而为了保证检测精度,通常固定式红外热成像体温检测系统会配备一个与正常人体热辐射能量一致的恒温“黑体”(上图红色方框内)来作为参照标准,进行实时校准。目前固定式的红外热成像体温监测设备价格较高,通常需要十多万元不等。(图片来源:芯智讯摄于深圳北站)

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▲移动式红外体温检测系统,可以进行移动式灵活部署,检测精度(在配备有黑体校准的情况下)、视场角和检测距离与固定式相当。通常价格也要十多万。(图片:高德红外部署于火神山医院的全自动红外热成像测温告警系统)

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▲手持式红外热成像测温设备,可以进行一对一或一对多的检测,不过检测精度(部分误差大于±0.5℃)、视场角、检测距离(有些只有0.5m)大多低于固定式和移动式红外测温设备。价格方面,低的有四五千块的,精度较低,可能只有±2℃,精度高的则要数万元。

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▲另外,在预算有限的情况下,手持式红外热成像测温仪也可以用三脚架固定住,充当固定式红外测温设备。

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▲红外热成像测温安检门,这种类似于固定式红外热成像体温检测系统,不过检测精度、检测距离都要低一些。以上面视频中的海康威视的这款红外热成像测温安检门为例,其测试距离为0.3-3米,精度为±0.5℃。此类产品价格大概在2万左右。

需要指出的是,由于目前市场需求较大,且受春节放假及部分区域推迟上班政策影响,这也导致了一些原料及器件的供应受阻,设备厂商的产能提升有限,这也导致了“一机难求”的局面。再加上一些中间商囤货、炒货,也进一步加重了缺货及涨价的局面。

三、红外体温检测原理及系统结构

1、红外热成像原理

红外线是众多不可见光线的一种,又称红外光、红外热辐射,其波长介于微波与可见光之间(波长在0.76-1000 微米间)。理论上,所有温度高于绝对零度(-273℃)的物体都会向外辐射红外线,而红外线能量的大小与物体表面的温度和材料特性直接相关,温度越高,红外线能量就越大。

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▲红外光的波长处在微波和可见光之间(来源:睿创微纳招股说明书)

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目前主流红外成像系统,一般选择不易被大气吸收的 3~5μm、8~14μm 的热红外线作为主要工作波段,工作在 3~5 μm 波段的称为中波红外探测器,工作在 8~14 μm 波段的称为长波红外探测器。而不同探测目标有不同的辐射特点,需要根据目标辐射温度、背景辐射环境、探测距离等因素来综合考虑选择的探测器。

具体来说,红外成像系统将探测到的热红外线转换为可见图像分为三个环节。第一步是利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号;第二步是利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理,从而采集到目标物体温度分布情况;第三步是通过图像处理软件对上述电信号转换为电子视频信号,通过显示系统得到可见图像。

2、红外热成像系统结构红外探测器是核心

红外热成像系统主要由包括红外光学系统、机芯、智能处理电路、电池、外壳、显示屏等组成的完整系统。

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▲红外热成像系统结构(来源:FLIR 公司官网,睿创微纳招股书,方正证券研究所整理)

其中,机芯主要由红外探测器及带有算法的数字图像处理电路构成。机芯的工作原理是将探测器输出的微弱电信号进行处理以及数字化采样,通过算法对数字化后的信号进行图像和温度定量的处理,最终将目标物体温度分布图转化为视频图像。

而红外探测器是红外成像系统的核心组件,主体为红外焦平面阵列,利用焦平面阵列将红外辐射信号转化为电信号,其性能决定了最终成像的清晰度和灵敏度,结构上主要由 CMOS 读出电路及 MEMS 传感器两部分组成。上层的 MEMS 传感器用于吸收红外辐射能量,能量产生的温度变化引起材料电阻变化,CMOS 读出电路将微小的电阻变化以电信号的方式输出。

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▲红外探测器架构示意图(睿创微纳招股说明书、中信证券研究)

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根据焦平面阵列工作单元光电转换过程中应用物理原理的不同,红外探测器可分为光子探测器和热探测器。两类探测器应用不同的敏感材料,对应不同工作温度。

3、制冷型与非制冷型探测器

光子探测器的各类敏感材料中,碲镉汞应用最广泛,量子阱(QWIP)、量子点、超晶格材料近年来也都在快速发展。上述敏感材料一般工作于低温环境,如适用于中波段的碲镉汞材料有效工作温度为 200K(-73℃),当探测器制冷到 77K 时,该材料的响应波段才能延伸到 3~5μm,只有接近绝对零度光谱效应才能超过 8μm,因此光子型探测器需要配置制冷器,也称制冷型探测器。而制冷器的应用也决定了制冷型探测器的体积大、功耗大、寿命短。

在热探测器的敏感材料中,氧化钒和非晶硅应用最广泛。参考 Antoni Rogalski 2011 年发表的《Recent progress in HgCdTe infrared detector technology》,全球范围内应用氧化钒材料的非制冷探测器市场份额达 70%,而多晶硅为17%。因为该类材料都工作在常温环境,不需要制冷器,所以热探测器也称非制冷探测器。

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▲非制冷红外焦平面探测器分类

综合来看,制冷型由于敏感材料成本高、使用波段窄、制冷系统成本高等原因,使用成本大幅高于非制冷。且制冷型的主要敏感材料如碲镉汞和新型量子材料在制备过程中难以生长、成品率低,导致价格高于非制冷型的常用敏感材料。制冷型不同材料稳定可测的光电效应只集中在部分波段内,导致普通制冷型适用波段较窄,不同波段的探测任务需要使用多个制冷型探测器,或是价格更为昂贵的多波段制冷型探测器。非制冷型的响应是温升变化,与频率无关,因此单一热探测器能够基本覆盖完整红外波段,完成各波段探测任务。15.jpeg

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目前,制冷型探测器虽然性能优异,但是需要在液氮低温下工作,体积大且成本高,整机售价高达数十万元,主要用于航天、船舰等领域。而非制冷型探测器不需要添加制冷装置,因此结构简单、体积较小,价格相对低廉,在军用领域,不仅能够取代部分制冷型应用,还能应用于诸多制冷型红外探测器受限的场合,比如单兵装备等,在民用领域也在快速普及。

除了医学测温之外,红外热成像测温还可用于预防性检测,例如对电力输电线路、发电设备、机械设备等通过红外热像仪检测异常发热区域,可以预防重大停机以及事故的发生。在建筑方面,用于检测房屋的隔热效果、墙壁外立面、空鼓、渗水和霉变等。其它的领域还包括产品研发、电子制造和制程控制等。

不过,非制冷型红外探测器的设计、生产及研发涉及到材料、集成电路设计、制冷和封装等多个学科,技术难度大,目前全球仅有美国、法国、以色列、中国等少数国家能够掌握非制冷红外探测器核心技术。

四、核心器件国外厂商垄断,国产化加速

由于非制冷红外焦平面阵列探测器是从20世纪80年代开始,在美国军方支持下发展起来的,在1992年全部研发完成后才对外公布。初期技术路线包括德州仪器研制的BST热释电探测器和霍尼韦尔研制的氧化钒(VOx)微测辐射热计探测器。后来由于热释电技术本身的一些局限性,微测辐射热计探测器逐渐胜出。2009年,L-3公司最终宣布停止继续生产热释电探测器。之后,法国的CEA/LETI以及德州仪器公司又分别研制了非晶硅(a-Si)微测辐射热计探测器。霍尼韦尔后来把技术授权给数家公司生产制造,CEA/LETI的技术在新成立的ULIS公司生产。而后的20多年内,美国的非制冷探测器发生过多次的公司并购重组,Flir成为了最大的非制冷探测器供应商。

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特别需要指出的是,红外探测器不仅能够精确测量人体/物体温度,而且支持在无光环境进行侦测,具有夜视、测温等应用。因为红外热像仪捕捉红外线的能力较强,可以被动接收物体的微弱远红外辐射,抗干扰能力较强,更为隐蔽,并能在有烟雾和强光干扰的情况下探测到物体,因此最早在军事作战和警用领域被广泛应用。近年来才开始逐步进入安防及海外狩猎等民用市场。而在此次国内爆发的新型冠状病毒疫情的影响下,人体体温筛查成也为了红外热成像仪的一个重要应用。

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不过,由于红外探测技术具有高度的军事敏感性,现代化军队对红外设备的依赖也在不断加强,核心技术由国外少数国家掌控并高度管制,各国对高端军用红外产品及相关技术实施禁运以维持垄断地位。这也在一定程度上限制了国内高端红外探测技术的发展。

根据《瓦森纳协定》中对于红外探测器的规定,满足“一定条件”的红外热像仪将属于“武器级别”,该级别的红外热像仪需要获得相关证书才可出口。这些“一定条件”包括对图像采集频率、像素、价格的要求。在该协定下,长期以来我国高端红外技术受到国外封锁,对于高端探测器的内在需求缺口大。例如,大立科技在 2008 年招股说明书称“法国 SOFRADIR、ULIS(为母子公司)的供货,目前还没有相关替代措施。其高端产品对我国仍然禁售,中低端产品价格昂贵,并实行最终用户许可制度”。

在此背景之下,美国的Flir、FLUKE以及2019年由Sofradir和ULIS合并而成的Lynred成为了全球非制冷红外探测器的主要供应商。

而对于国产红外设备厂商来说,在高端红外探测器进口受限的情况下,自研也就成了一条必须要走的路。

目前,国内高德红外已建成了 8 英寸 0.25um 批产型MEMS 生产线,是国内唯一一条自主可控且具备批产能力的非制冷红外焦平面探测器生产线。而睿创微纳也掌握MEMS芯片的核心技术,主要系自产自用,同时也有向海康威视等供应;大立科技在核心器件领域获“核高基”重大专项资金支持,在非制冷红外焦平面探测器领域也获得了突破。此外,还有北方广微、中电11所等。据了解,海康威视也有自研非制冷红外探测器,主要依托于2016年成立的子公司海康微影,目前已可提供高性能、低功耗的视觉传感器及MEMS机芯组件。

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综合看,国内厂商非制冷红外探测器性能指标与国外差距不大。非制冷红外探测器的主要应用于民品和军用单兵装备市场,性能指标发展到一定程度后即可较大程度满足各方面客户的需求,继而性价比成为扩展市场的关键。

国内相关厂商经过长期的研发投入与技术积累,目前与国外相关民用产品的技术性能差距不大,部分产品的部分性能指标已接近于国外同类产品。例如,睿创微纳已成功量产阵列规模达1280×1024、像元尺寸达 12μm 的氧化钒非制冷探测器,在这两个主要参数上已经超越 BAE、ULIS,并且已成为全球继 DRS 后第二家成功研制 10μm 非制冷探测器的企业。但 12μm 在睿创微纳产品系列中渗透率不高,多数产品仍使用 17μm 等大尺寸探测器。同时在封装技术上,国内企业如睿创微纳、高德红外仍以陶瓷封装、金属封装为主(而国外晶圆级封装已较为普及),良品率也尚待提高,预计未来国内厂商将集中在降低成本以提升产品性价比上发力,并有望获得更多的市场份额。

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从整机领域来看,由于红外成像行业的准入门槛较高并存在技术封锁,目前国际上仅美国、法国、韩国、以色列和中国等少数国家掌握非制冷红外芯片设计技术,而具备大规模生产能力的厂商也较少,目前主要包括美国的 DRS、L3、BAE、FLIR、Seek,以色列的 SCD,法国的 ULIS。

其中,欧美厂商较早地进入了非制冷红外热成像产品市场,已经建立份额优势。根据 Yole Development Group 的统计,2017 年非制冷红外热成像仪全球总销量130万台,北美厂商中仅FLIR一家公司份额就达到66%。

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而国内供应商主要有大立科技、高德红外、华中数控、睿创微纳、海康威视、大华、中电11所、北方广微、广州飒特等。但是,相对于国外厂商来说不论是在营收规模还是在市场份额上都较小。

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从整个红外产业链来看,目前国产厂商在各个环节当中的占比也仍然很小。

五、部分相关企业

1、FLIR

美国 FLIR 是迄今全球最大的专门从事红外系统解决方案的公司之一。美国 FLIR 公司成立于1978 年,逐步从民用红外市场拓展至警用执法机构、军用市场。通过贯彻“商研军用”(CDMQ)战略,坚持以降低成本、系统化、拓宽下游应用领域为三大并购方向,并在近两年并购与大数据、云计算、人工智能等相关企业,FLIR 成功实现向多领域提供以红外为主探测解决方案企业的转型。

近年来FLIR 全球市场份额提升显著,全球民用红外市场份额由 2002 年的 27%(Maxtech 数据)提升至 2016 年的 66%(Yole Développement 数据),全球军用红外市场 2014 年位居第七。

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2018 年,FLIR实现营业收入 17.76 亿美元,近十年毛利率、净利率平均值为 50.96%、 14.04%,较为稳定。

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2、高德红外

高德红外创立于1999年,是规模化从事红外核心器件、红外热像仪、大型光电系统研发、生产、销售的高新技术上市公司,拥有完全自主知识产权的红外核心芯片。高德红外工业园位于“中国光谷”,占地200余亩,总资产50亿元,高科技人才3000余名,已建成覆盖底层红外核心器件至顶层完整光电系统的全产业链研制基地。

据高德红外负责人介绍,在本次新型冠状病毒疫情中,除面向大型人群的全自动红外热成像测温告警系统外,高德红外的手持测温仪也在加大供货,具备使用便携、测温精准、移动互联等特点,可快速高效进行高温体征筛查。目前公司产品处于供不应求的状况。

据了解,面对疫情,高德红外关键岗位员工春节假期无休,生产员工24小时轮岗制加班加点生产红外人体测温仪。目前高德红外主要提供的红外体温筛查仪三个型号产品有XT236及MS系列,采用384×288分辨率的非制冷焦平面探测器,可提供清晰的红外热像图,以及1280x960分辨率的可见光图像;采用先进的智能图像算法处理技术,大大提升了监控效果。

同时,公司也在不断开发和升级其他产品,为了还将推出3-4种型号来应对疫情防控。同时会保持24小时轮班生产制度,充分释放产能。公司已新增了15000套全自动红外热成像测温告警系统的生产计划,即将以每月1000套的速度生产,尽快提供更多的产品来助力一线人员的疫情防控工作。

对于人体测温仪的核心原材料及产能问题,在近日的电话会议上,高德红外表示,公司原材料充足,备产1.5万台,预计2月10日之后达到每天1000台的产能。高德红外强调,公司是国内唯一成功搭建三条8英寸探测器芯片(制冷、非制冷)批产线的企业,由于公司有自产芯片,探测器有现成存货,且公司新投产的备料已经基本齐备。

对于其他原材料的供货,虽然武汉和湖北受到交通管制,但工信部已把高德公司列入重点保障名单,现对公司的物料和物流方面开绿灯,同时还上报了未复工原材料企业的清单,一一通知各个厂家复工,原材料采购不存在问题。另外,测温产品生产过程中最耽误工时的是校温,而目前行业只有高德红外拥有有全自动校温线,因此生产效能是没问题的。

据不完全统计,截至目前,由高德红外生产的红外人体测温仪,已有二千余台安装到了包括武汉天河机场、武汉高铁站、武汉协和医院、成都双流国际机场、成都东站、北京大兴国际机场、广东白云机场等在内的全国各地的医院、车站、机场等人流密集的公共场所。在武汉火神山雷神山医院和供医生住宿的酒店里,也都安装上了高德全自动红外热成像测温告警系统。

3、大立科技

浙江大立科技股份有限公司(以下简称大立科技)前身为1984年成立的浙江省测试技术研究所,2001年完成改制, 2008年2月在深圳证券交易所挂牌上市。

大立科技的主要产品包括非制冷红外焦平面探测器芯片、红外热像仪和巡检机器人三大类,产品应用涵盖民 用与军工。公司拥有热成像产品核心器件、机芯组件及整机系统的全产线生产能力,是国内规模最大、综合实力最强的民用红外热像仪生产厂商之一。从营收占比来看,大立科技营收的93%都是来自于红外产品。同时,公司是军用红外非制冷探测器定点承研承制单位,具有武器装备科研生产的完备资质,是国家二级保密资格单位。

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在本次新型病毒疫情发生之后,大立科技迅速做出响应,并率先在武汉大学中南医院里投入DM60-W人体测温智能筛查系统。

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▲大立科技DM60-W人体测温智能筛查系统(来源:公司官网)

据介绍,大立科技的测温智能筛查系统援助过非洲埃博拉,是应对SARS、赛卡、鼠疫等传染疫情的明星产品,具有非接触式快速筛查体温,远距离、大面积人群检测。公司产品具备计量证书,且在卫生检疫行业应用广泛,红外与高清可见光同步监控,温度显示,并能多点温度同时报警,实行多机同时管控。

目前,为了保障生产,大立科技已成立应急工作小组,生产部门加班加点,全负荷满足疫情防控需求,保障防疫工作的顺利开展。在大立科技2月2日的电话会议中表示,相关负责人表示,即使春节假期加急赶工,其测温智能筛查系统的产能也只有100台/天。而限制主要来自于上游相关器件及材料的供应商的供应不足。

2月4日下午,大立科技董秘范奇就产能问题表示:“公司目前红外热成像测温仪日产能稳定在100台左右,月均大概3000台,计划在供应链稳定后,提高到5000台。产品有两种,单品价格主要取决于探测器分辨率,不同场景配备的不同镜头等。”

大立科技方面还表示,当地省经信厅还向公司派驻了驻厂干部,帮助公司协调相关部门和供应商,确保供应链的持续稳定。为了可根据疫情防控需要进一步提高产能。

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据了解,2019年12月至今,大立科技已有200余套设备部署在武汉、上海、内蒙古、深圳以及非洲等地机场枢纽、口岸、医院等区域。针对此次疫情,公司作出快速响应,已快速支援武汉中南医院、无锡硕放机场、湖州火车站、温州机场、深圳证券交易所、杭州萧山机场等地。

4、睿创微纳

睿创微纳成立于2009年12月,注册资本1.8亿元,是一家领先的、专业从事非制冷红外成像与MEMS传感技术开发的高新技术企业,致力于专用集成电路、红外成像传感器及MEMS传感器设计与制造技术开发,为客户提供性能卓越的红外热成像、非接触测温与MEMS传感技术解决方案。

公司核心技术团队拥有多年数模混合集成电路设计、传感器设计与制造、MEMS器件封测技术、图像处理算法研究与开发经验,具有完整的从集成电路到MEMS器件、模组技术研发和产品实现能力。值得一提的是,睿创微纳成立的近十年间获117项专利信息以及13项软件著作权。

目前,睿创微纳的产品广泛应用于工业测温、汽车夜间辅助驾驶、安防监控、森林防火、建筑节能评估、消费电子以及物联网等诸多领域。

整体来看,受益于民用领域红外热成像仪的需求扩张,公司民品业务收入大幅提升, 2016~18 年营收 CAGR 为 153%,2018 年民品营收达 2.69 亿元,其中探测器、机芯和整机分别贡献 0.93/0.60/1.13 亿元。展望未来,随着渗透率提升+下游应用空间进一步打开,公司民品业务同样有望持续快速增长。

在本次新型冠状病毒疫情当中,根据公司公告,2020年前公司用于人体体温筛查的产品销售占比较低,相关产品 2018/19 年营收分别为 7.7/196.3 万元。公司的主要产品为红外探测器、机芯组件及红外热像仪。疫情爆发后,公司加紧生产测温模组及人体体温快速精准筛查红外热像仪,目前已应用于武汉协和医院、广州白云机场、成都火车站、北京地铁站等防疫筛查一线工作中。

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▲睿创微纳的红外体温检测设备被应用于武汉协和医院(图片来源:艾睿光电;注:艾睿光电是睿创微纳全资子公司)

目前睿创微纳已接到大量订单,且政府已出台相关政策解决红外测温仪配套零部件的复工及运输问题,预计公司测温设备出货量将迅速增长(预计可达到数百~上千套/月)。

另外,根据此前睿创微纳招股说明书显示,睿创微纳计划至少投入 1.2 亿元用于红外热成像终端应用产品开发及产业化项目,旨在拓展终端产品应用广度。项目建成后,公司将拥有汽车辅助驾驶、安防监控、个人视觉、测温四大板块,该项目将为公司新增 7000 只/年的整机产能,并将强化公司在民用产品领域的布局。

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在核心的非制冷红外焦平面芯片技术方面,睿创微纳也在积极扩充产能。根据公司招股说明书,公司计划投资 2.5亿元用于非制冷红外焦平面芯片技术改造及扩建项目。该项目在公司业务的基础上,对非制冷红外焦平面芯片进行技术升级,开发下一代像元尺寸传感器技术、更先进的晶圆级封装技术(WLP)和晶圆级红外光学技术,以及智能的专用红外图像处理芯片(ASIC)技术,实现非制冷红外芯片的集成化、模组化、大规模产业化。项目建成后可生产高端、中高端、中低端和低成本四个探测器产品系列,该项目预计新增产能约 36 万只/年(2019 年公司产能预计为 20 万只/年);同时,在晶圆级封装技术成熟后,公司生产效率与成本将能显著优化。

与此同时,睿创微纳还将投入至少 8000 万元用于睿创研究院项目。研究院的三个研究方向包括太赫兹成像技术、新一代红外芯片和智能模组以及高端光学 MEMS 芯片。

需要指出的是,睿创微纳还为海康威视、华中数控等红外整机厂商提供红外测温探测器或机芯。

根据财报显示,2016 年起,睿创微纳就与海康威视建立了良好的业务关系,后者连续三年成为公司第一大客户,2018 年海康威视从公司的采购额接近 8500 万元。2018 年起,随着公司加速整机业务拓展,2018 年海康威视对公司的营收占比较过去两年下降。

5、华中数控

华中数控成立于1995年,随后在1998年华中数控变成国家数控的产业化基地,依托在学校,2001年改成股份公司,2011年在创业板上市。主营数控机床、机器人和智能制造装备、新能源汽车电驱、红外热成像仪等业务。

华中数控是国内最早做红外人体测温系统的公司,产品早在2003年非典就发挥重要作用,有近二十年历史,目前这块业务年销售收入在3000万元左右,国内市占率一直排名靠前。今年单一此产品应该会带来收入的高速增长,

今年新型冠状病毒疫情发生后,对于红外测温系统的需求快速增长。位于湖北武汉的华中数控不仅向湖北省内各地市州捐赠了若干人体测温红外热像仪。同时,公司生产的红外热像仪的生产和安装工作也如火如荼的进行着。

此前华中数控相关负责人接受采访时就表示,1月20日深夜,由华中数控生产的首批12台红外智能体温检测系统,就已经在郑州某重点三甲医院安装完毕。21日,13台设备发往西安咸阳国际机场,1月22日安装完毕。之后还有20多台设备陆续发往郑州、北京、深圳、长春等城市的医疗机构和交通枢纽。截至1月22日,发往全国各地的“红外智能体温检测系统”已经累计达到299台套。1月25日,大年初一,火神山医院的华中数控的“红外热成像智能体温检测系统”设备也正式投入使用。

在产能方面,此前工信部要求华中数控在2月10日达到50台/天的产能。而根据2月6日华中数控的电话会议显示,目前华中数控的红外体温检测设备的产能正在迅速爬升,月初产能是20-30台/天,目前本周已经爬升至60-80台/天,目前已经供货接近400台,本月7-12号基本稳定在60-80台/天,预计将于本月12日爬升至100台/天,2月20日达到110台,后续还有爬升空间。

华中数控表示,目前产能制约主要是在零部件供应上(其主要采用的是国外机芯),国外芯片每周在500台,12号之后国产芯片也会供应,产能继续增加。另外,校准的黑体目前所有竞品企业都缺货,但暂时只影响设备部分精度,不妨碍使用。

6、AI厂商助力红外体温检测

值得一提的是,除了传统的红外体温检测设备厂商和一些安防厂商推出了相应的体温检测设备之外,国内的不少AI技术厂商也纷纷利用自身的技术赋能红外体温检测设备。

旷视科技就推出了“明骥”AI体温检测系统,与以往不同的是,这套AI测温系统创新采用了人体识别+人像识别技术,配合红外/可见光双传感器的解决方案,同时基于自主研发的人工智能平台Brain++完成了对带口罩和帽子检测算法的优化,不需要被识别者脱帽或者摘掉口罩,即可完成对于体温和人脸的识别,使得在人流密集型的场景下也可以快速识别。可实现每秒15人的高速检测(摄像头采集频率达到每秒25帧),精度可达±0.3℃,且一套系统可以覆盖16个通道,基本保证了一座地铁站出入口的管控。

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▲在海淀政务大厅,人们正在试用旷视“明骥”AI体温检测系统

百度公司也推出了基于AI图像识别和红外热成像技术的“百度AI多人体温快速检测方案”,实现快速初步筛查,高温人群准确测温及精准定位等功能,并已在清河站完成部署。

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▲百度AI多人体温快速检测解决方案

据介绍,百度AI多人体温快速检测解决方案使用了基于人脸关键点检测及图像红外温度点阵温度分析算法,可以在一定面积范围内对人流区域多人额头温度进行快速筛选及预警,解决了佩戴口罩及帽子造成的面部识别特征较少的问题,方便对人流聚集处的快速筛选。

澎思科技也推出了“澎思智能无感人体测温系统”。据介绍,该系统采用红外热成像体温检测方式,由便携式主机、热成像摄像机(黑体可选)组成,在30°C~45°C测量范围内,系统同时支持16个目标检测,测温感应距离远达3米,多目标测温精度高达±0.3°C,固定通道单点测温精度高达±0.2 °C ,能够快速实现异常体温筛查。

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▲澎思智能无感人体测温系统

同时,搭载澎思自研的人脸识别和行人ReID技术 ,实现人体体温与人员智能关联,一旦发现体温异常目标,将立即通过本地语音、灯光等多种方式实时告警,帮助工作人员快速定位发热人员及其亲密接触群体,并进行拦截,以启动进一步的确认检测和医学观察。同时体温、人脸比对记录将同步后台,方便后续溯源。


[来源:芯智讯]  
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编辑: 杨厉哲
网友评论:
最新评论:
  • 有新的检测仪器了
    02月11日 20:48:28
  • 不错不错啊
    02月11日 13:59:09
  • 国内很多都是上市公司,不缺钱,应该捐赠一些。
    02月11日 13:41:58
  • 赞值得关注
    02月11日 12:55:28
  • 天佑中华,愿疫情早日过去
    02月11日 07:48:55

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