高光譜成像術(shù)市場概況

2021 年全球高光譜成像市場規(guī)模為 100.54 億美元。預計到 2030 年將達到 500.09 億美元，在預測期內(nèi)(2022-2030 年)以16.21% 的復合年增長率增長。

高光譜成像是一種新型的基于光譜的分析工具。它針對確切位置收集了數(shù)百張不同波長的照片。藍色、綠色和紅色是人眼僅有的三種顏色感受器——高光譜成像在可見光和近紅外范圍內(nèi)以精確的波長精度分析每個圖像像素的連續(xù)光譜。高光譜成像提高了靈敏度和辨別力與傳統(tǒng)的成像和檢測技術(shù)相比，因為它結(jié)合了數(shù)字圖像和光譜學。高光譜成像大大增強了根據(jù)事物的光譜特征將事物分組的能力。電磁波譜的“可見”波段由紅色、綠色和藍色組成，被傳統(tǒng)相機用來捕捉圖像。

光譜圖片可以描述電磁波譜的紅外線、可見光、紫外線和 X 射線波長的任意組合。高光譜成像越來越多地用于許多行業(yè)，包括研發(fā)、醫(yī)療保健、國防、食品工業(yè)、夜視和遙感，預計這將導致強勁的市場需求。此外，預計傳感器設(shè)計、高光譜分辨率、高空間分辨率以及緊湊輕便的設(shè)備等技術(shù)發(fā)展將進一步促進使用。高光譜成像有很多好處，包括每個點的頻譜利用不需要先驗知識。它還為處理和評估圖像提供了大量數(shù)據(jù)。增加高光譜成像應用，例如識別巖石礦物。

高光譜成像市場動態(tài)-全球高光譜成像市場驅(qū)動因素

對準確性和一致性的需求市場需求是由高光譜成像應用(包括天氣、食品和農(nóng)業(yè)以及國防)中對數(shù)據(jù)準確性和一致性日益增長的要求所驅(qū)動的。對于食品和農(nóng)業(yè)等使用圖像技術(shù)的行業(yè)，高光譜成像采用可靠的分析技術(shù)。高光譜成像系統(tǒng)收集一百多個相鄰光譜帶中的圖像。雖然高光譜圖像能夠表征和識別材料，但多光譜圖像有利于區(qū)分景觀和地表特征的模式。在他們量化和識別分子吸收的能力中，分析單個像素通常有助于檢測圖像中的特定對象和映射元素的分布。

HS成像儀出色的光譜分辨率使得檢測、識別和量化各種表面成分并推斷生物和化學活動成為可能。高空間分辨率圖像還可以提高目標檢測效率。同樣，如果有高分辨率照片可用，變化檢測性能也可能得到增強。盡管 HS 成像產(chǎn)生的結(jié)果略有改善，但它的實際價值在于在現(xiàn)場收集地面實況特征并在譜庫中建立索引的應用，這對于眾多分析技術(shù)至關(guān)重要。此外，結(jié)合來自高光譜成像傳感器和機載掃描儀的數(shù)據(jù)在環(huán)境研究中具有巨大的應用潛力。因此，由于幾個方面需要高數(shù)據(jù)精度和機器學習的結(jié)合，預計未來幾年高光譜成像市場將擴大。

全球高光譜成像市場限制-高成本

使用該技術(shù)的高成本高光譜成像為圖像中的每個像素生成完整的光譜?？梢姽庾V被高光譜圖像中的每個像素覆蓋，提供可用于例如通過測量海洋顏色來追蹤嚴重的藻類大量繁殖的信息。批量生產(chǎn)、用戶友好的相機比大型、高度專業(yè)化的設(shè)備便宜。完成檢查任務的必要性也會影響成本。高端高光譜成像系統(tǒng)的價格低至每個相機系統(tǒng) 20,000歐元。商業(yè)高光譜成像是可用的，但其28,000 美元的起價使它們對于許多潛在客戶和應用而言過于昂貴。因此，有必要創(chuàng)建負擔得起的高光譜成像系統(tǒng)。因此，高光譜成像儀的成本和重量可達數(shù)萬美元。

全球高光譜成像市場機會-新興經(jīng)濟體中未開發(fā)的市場

預計拉丁美洲和亞太地區(qū)尚未開發(fā)的市場將為高光譜成像市場參與者帶來可觀的前景。例如，為了滿足對利用遙感技術(shù)準確、快速地繪制自然資源地圖的日益增長的需求，中國開發(fā)并引進了多種高光譜傳感器。作為珠海一號項目的一部分，中國于 2019 年 9 月發(fā)射了總共 34 顆微納衛(wèi)星，包括視頻、高光譜成像和高分辨率光學衛(wèi)星以及雷達和紅外衛(wèi)星。在不同的未開發(fā)經(jīng)濟體中存在類似的潛力來推進高光譜成像市場。

高光譜成像分類分析

全球高光譜成像市場根據(jù)應用、最終用戶垂直和區(qū)域進行分類。

基于應用，全球高光譜成像市場分析分為監(jiān)視、遙感、機器視覺/光學和醫(yī)療診斷/研究。

遙感部分預計將在預測期內(nèi)取得顯著進步并占據(jù)最大的市場份額。高光譜遙感使了解眾多地形特征、大氣現(xiàn)象、作物健康及其表征的物理和化學特征成為可能。由于提取高光譜數(shù)據(jù)信息的困難，需要正確掌握基礎(chǔ)理論和分析。各種地理數(shù)據(jù)和遙感的發(fā)展為高光譜傳感器創(chuàng)造了新的可能性。高光譜遙感的主要用途是管理海岸帶、地質(zhì)和礦產(chǎn)勘探、農(nóng)業(yè)和林業(yè)以及生態(tài)學。地雷探測、沿海地區(qū)測繪和軍事偽裝是該技術(shù)的其他應用。

基于垂直最終用戶，全球高光譜成像市場分為食品和農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健、國防、采礦和計量等。

醫(yī)療保健部門預計將以 17.27% 的復合年增長率增長，并在預測期內(nèi)占據(jù)最大的市場份額。由于其非接觸、非電離和無標記成像模式，高光譜成像可以成為醫(yī)療保健領(lǐng)域研究和疾病識別的重要工具。高光譜成像技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應用至關(guān)重要。此外，預計對該行業(yè)的投資越來越多，將推動這一主題的發(fā)展。醫(yī)療保健行業(yè)目前正在經(jīng)歷的數(shù)字化轉(zhuǎn)型預計將對該行業(yè)產(chǎn)生重大影響。此外，手持式 HS 傳感器正在迅速融入醫(yī)療保健等業(yè)務中。

采礦與計量部門將占據(jù)第二大市場份額。地球上大約有 4000 種天然礦物。這些礦石均以多種化學成分沉積。這些成分中的每一種都具有獨特的光譜特性，可以指示不同的譜線并有助于識別礦石礦物。由于識別一種礦物之后通常會識別其他礦物，因此高光譜成像技術(shù)是有益的。可以從高光譜數(shù)據(jù)中得出許多推論，包括對酸性礦山排水的污染物來源、渠道和受體的評估。由于廣泛可用的計算平臺中計算能力和存儲容量的快速擴展，公司的大量數(shù)據(jù)集已經(jīng)能夠選擇高光譜成像技術(shù)用于挖掘應用程序。高光譜成像技術(shù)的使用還在氣象學中找到了多種用途。氣溶膠光路加載在垂直列中;因此，高光譜成像系統(tǒng)需要地面或衛(wèi)星設(shè)備來收集數(shù)據(jù)。

區(qū)域分析-北美市場霸權(quán)

全球高光譜成像市場的區(qū)域細分包括北美、歐洲、亞太地區(qū)和世界其他地區(qū)。北美將占據(jù)領(lǐng)先的市場份額，在預測期內(nèi)以 15.63% 的復合年增長率擴大。由于區(qū)域監(jiān)控創(chuàng)新的增加，預計市場將會增加。該地區(qū)以美國等國家的存在而著稱，這些國家進行了大量的監(jiān)視投資。除了軍隊之外，各種執(zhí)法機構(gòu)還采用尖端技術(shù)在白天和晚上跟蹤和監(jiān)控許多個人或車輛，并密切關(guān)注特定地區(qū)的活動。由于這些新的部署，預計高光譜成像系統(tǒng)和設(shè)備將變得更加流行。美國士兵通過使用高光譜成像儀檢測通常隱藏在視線之外的物體，從阿富汗戰(zhàn)場上清除了數(shù)千磅的炸藥，例如被偽裝覆蓋的坦克或臨時炸彈工廠的排放物。與美國類似，加拿大也提高了軍費開支。

預計在該地區(qū)進行的航空航天投資也將對市場產(chǎn)生重大影響。該地區(qū)政府針對太空和商業(yè)空間的重大融資提案預計將為高光譜相機創(chuàng)造一個有利的環(huán)境。有了這些支出，該地區(qū)就可以輕松進入太空并擴展其目前的太空能力。此外，由于多家公司開發(fā)空間解決方案，NASA 對高光譜成像的興趣激發(fā)了市場參與者和空間組織之間的合作。例如，美國某公司在 2021 年表示將與 NASA 合作創(chuàng)建新的月球校準標準。

亞太地區(qū)將以17.15% 的復合年增長率激增，到 2030 年將達到 1.31 億美元。由于對區(qū)域軍事基礎(chǔ)設(shè)施的大量投資，該市場已經(jīng)增長。例如，印度制定了一個路線圖，通過在未來五到七年內(nèi)花費 1300 億美元來升級其武裝部隊并增強其作戰(zhàn)能力 從而獲得優(yōu)于其地區(qū)競爭對手的優(yōu)勢。