高光谱成像全球市场未来发展前景

高光谱成像术市场概况

2021 年全球高光谱成像市场规模为 100.54 亿美元。预计到 2030 年将达到 500.09 亿美元，在预测期内(2022-2030 年)以16.21% 的复合年增长率增长。

高光谱成像是一种新型的基于光谱的分析工具。它针对确切位置收集了数百张不同波长的照片。蓝色、绿色和红色是人眼仅有的三种颜色感受器——高光谱成像在可见光和近红外范围内以精确的波长精度分析每个图像像素的连续光谱。高光谱成像提高了灵敏度和辨别力与传统的成像和检测技术相比，因为它结合了数字图像和光谱学。高光谱成像大大增强了根据事物的光谱特征将事物分组的能力。电磁波谱的“可见”波段由红色、绿色和蓝色组成，被传统相机用来捕捉图像。

光谱图片可以描述电磁波谱的红外线、可见光、紫外线和 X 射线波长的任意组合。高光谱成像越来越多地用于许多行业，包括研发、医疗保健、国防、食品工业、夜视和遥感，预计这将导致强劲的市场需求。此外，预计传感器设计、高光谱分辨率、高空间分辨率以及紧凑轻便的设备等技术发展将进一步促进使用。高光谱成像有很多好处，包括每个点的频谱利用不需要先验知识。它还为处理和评估图像提供了大量数据。增加高光谱成像应用，例如识别岩石矿物。

高光谱成像市场动态-全球高光谱成像市场驱动因素

对准确性和一致性的需求市场需求是由高光谱成像应用(包括天气、食品和农业以及国防)中对数据准确性和一致性日益增长的要求所驱动的。对于食品和农业等使用图像技术的行业，高光谱成像采用可靠的分析技术。高光谱成像系统收集一百多个相邻光谱带中的图像。虽然高光谱图像能够表征和识别材料，但多光谱图像有利于区分景观和地表特征的模式。在他们量化和识别分子吸收的能力中，分析单个像素通常有助于检测图像中的特定对象和映射元素的分布。

HS成像仪出色的光谱分辨率使得检测、识别和量化各种表面成分并推断生物和化学活动成为可能。高空间分辨率图像还可以提高目标检测效率。同样，如果有高分辨率照片可用，变化检测性能也可能得到增强。尽管 HS 成像产生的结果略有改善，但它的实际价值在于在现场收集地面实况特征并在谱库中建立索引的应用，这对于众多分析技术至关重要。此外，结合来自高光谱成像传感器和机载扫描仪的数据在环境研究中具有巨大的应用潜力。因此，由于几个方面需要高数据精度和机器学习的结合，预计未来几年高光谱成像市场将扩大。

全球高光谱成像市场限制-高成本

使用该技术的高成本高光谱成像为图像中的每个像素生成完整的光谱。可见光谱被高光谱图像中的每个像素覆盖，提供可用于例如通过测量海洋颜色来追踪严重的藻类大量繁殖的信息。批量生产、用户友好的相机比大型、高度专业化的设备便宜。完成检查任务的必要性也会影响成本。高端高光谱成像系统的价格低至每个相机系统 20,000欧元。商业高光谱成像是可用的，但其28,000 美元的起价使它们对于许多潜在客户和应用而言过于昂贵。因此，有必要创建负担得起的高光谱成像系统。因此，高光谱成像仪的成本和重量可达数万美元。

全球高光谱成像市场机会-新兴经济体中未开发的市场

预计拉丁美洲和亚太地区尚未开发的市场将为高光谱成像市场参与者带来可观的前景。例如，为了满足对利用遥感技术准确、快速地绘制自然资源地图的日益增长的需求，中国开发并引进了多种高光谱传感器。作为珠海一号项目的一部分，中国于 2019 年 9 月发射了总共 34 颗微纳卫星，包括视频、高光谱成像和高分辨率光学卫星以及雷达和红外卫星。在不同的未开发经济体中存在类似的潜力来推进高光谱成像市场。

高光谱成像分类分析

全球高光谱成像市场根据应用、最终用户垂直和区域进行分类。

基于应用，全球高光谱成像市场分析分为监视、遥感、机器视觉/光学和医疗诊断/研究。

遥感部分预计将在预测期内取得显着进步并占据最大的市场份额。高光谱遥感使了解众多地形特征、大气现象、作物健康及其表征的物理和化学特征成为可能。由于提取高光谱数据信息的困难，需要正确掌握基础理论和分析。各种地理数据和遥感的发展为高光谱传感器创造了新的可能性。高光谱遥感的主要用途是管理海岸带、地质和矿产勘探、农业和林业以及生态学。地雷探测、沿海地区测绘和军事伪装是该技术的其他应用。

基于垂直最终用户，全球高光谱成像市场分为食品和农业、医疗保健、国防、采矿和计量等。

医疗保健部门预计将以 17.27% 的复合年增长率增长，并在预测期内占据最大的市场份额。由于其非接触、非电离和无标记成像模式，高光谱成像可以成为医疗保健领域研究和疾病识别的重要工具。高光谱成像技术在医疗行业的应用至关重要。此外，预计对该行业的投资越来越多，将推动这一主题的发展。医疗保健行业目前正在经历的数字化转型预计将对该行业产生重大影响。此外，手持式 HS 传感器正在迅速融入医疗保健等业务中。

采矿与计量部门将占据第二大市场份额。地球上大约有 4000 种天然矿物。这些矿石均以多种化学成分沉积。这些成分中的每一种都具有独特的光谱特性，可以指示不同的谱线并有助于识别矿石矿物。由于识别一种矿物之后通常会识别其他矿物，因此高光谱成像技术是有益的。可以从高光谱数据中得出许多推论，包括对酸性矿山排水的污染物来源、渠道和受体的评估。由于广泛可用的计算平台中计算能力和存储容量的快速扩展，公司的大量数据集已经能够选择高光谱成像技术用于挖掘应用程序。高光谱成像技术的使用还在气象学中找到了多种用途。气溶胶光路加载在垂直列中;因此，高光谱成像系统需要地面或卫星设备来收集数据。

区域分析-北美市场霸权

全球高光谱成像市场的区域细分包括北美、欧洲、亚太地区和世界其他地区。北美将占据领先的市场份额，在预测期内以 15.63% 的复合年增长率扩大。由于区域监控创新的增加，预计市场将会增加。该地区以美国等国家的存在而著称，这些国家进行了大量的监视投资。除了军队之外，各种执法机构还采用尖端技术在白天和晚上跟踪和监控许多个人或车辆，并密切关注特定地区的活动。由于这些新的部署，预计高光谱成像系统和设备将变得更加流行。美国士兵通过使用高光谱成像仪检测通常隐藏在视线之外的物体，从阿富汗战场上清除了数千磅的炸药，例如被伪装覆盖的坦克或临时炸弹工厂的排放物。与美国类似，加拿大也提高了军费开支。

预计在该地区进行的航空航天投资也将对市场产生重大影响。该地区政府针对太空和商业空间的重大融资提案预计将为高光谱相机创造一个有利的环境。有了这些支出，该地区就可以轻松进入太空并扩展其目前的太空能力。此外，由于多家公司开发空间解决方案，NASA 对高光谱成像的兴趣激发了市场参与者和空间组织之间的合作。例如，美国某公司在 2021 年表示将与 NASA 合作创建新的月球校准标准。

亚太地区将以17.15% 的复合年增长率激增，到 2030 年将达到 1.31 亿美元。由于对区域军事基础设施的大量投资，该市场已经增长。例如，印度制定了一个路线图，通过在未来五到七年内花费 1300 亿美元来升级其武装部队并增强其作战能力 从而获得优于其地区竞争对手的优势。