报告概述

2023 年，全球高光谱成像市场估值为169 亿美元，预计到 2032 年将扩大到512 亿美元；在此期间复合年增长率 (CAGR) 为 13.5%。该市场的增长可归因于农业、国防和商业应用中对遥感的需求不断增长。

高光谱成像是一种成像技术，它收集和处理电磁频谱信息，以生成图像中每个像素的频谱，从而定位物体、识别材料或检测过程。高光谱成像将其光谱划分为比人类所能感知的更多的波段——具有精细的波长分辨率，覆盖了广泛的波长光谱范围；与测量间隔频带的多频带成像不同。它可以单独使用或同时使用测量指定范围内的连续波段的多波段成像。

注意：最终报告中的实际数字可能会有所不同

主要要点

• 市场规模和增长：全球高光谱成像市场预计将达到 51.2 美元的市场规模到 2032 年，这一数字将达到 10 亿，预计 2023 年至 2032 年复合年增长率 (CAGR) 为 13.5%。
• 市场细分：
  • 产品类型：以高光谱相机及配件为主。
  • 技术：推扫技术需求最高，其次是快照技术。
  • 应用：军事监控和遥感是领先的应用。
  • 光谱范围：可见近红外 (VNIR) 高光谱成像占据最大的市场份额。
  • 最终用户：医疗保健行业占据市场主导地位，其次是食品和农业行业。
• 市场驱动因素：对更好的诊断和监控系统的需求不断增长正在推动高光谱成像市场的增长。该技术提供先进的成像功能和实时分析，从而改善各个领域的结果。
• 市场限制：高光谱成像系统的高成本是一个重大挑战，特别是对于小型组织和发展中经济体而言。初始投资和维护成本可能会让一些潜在用户望而却步。
• 市场机会：新兴经济体，特别是拉丁美洲和亚太地区，为高光谱成像市场带来了尚未开发的潜力。由于研发投资和技术进步不断增加，这些地区显示出巨大的增长潜力。
• 主要市场参与者：市场领先参与者包括 ClydeHSI、Cubert、Headwall Photonics Inc.、Specim Spectral 影像有限公司等。这些公司专注于产品创新、研发和战略合作伙伴关系，以维持其在市场中的主导地位。
• 区域分析：北美在全球市场中占据主要份额，其次是正在经历快速增长的亚太地区。技术进步和研发投资增加等因素促进了这些地区的市场增长。

产品分析

高光谱相机是预测期内的主导细分市场

高光谱成像市场根据产品类型、高光谱相机和配件进行细分。其中，高光谱相机占据了大部分收入份额。 2022年，高光谱相机在其他产品类型中占比达到53.0%。高光谱相机对于捕获高分辨率至关重要不同波长的光谱数据。这些相机旨在捕获大量光谱信息，从而能够对数据进行详细分析和解释。

它们在农业、医疗保健和国防等各个行业中得到了大规模应用，用于农作物监测、疾病检测、非侵入性诊断和目标检测。高光谱相机细分市场的主导地位可归因于对现代成像解决方案的需求不断增长以及相机技术的不断进步，从而提高了图像质量、完美性和可靠性。

配件细分市场预计将显着增长，因为它使用户能够根据特定要求定制其图像系统，增强系统功能并提高高光谱成像解决方案的整体性能和效率。配件通过提供附加功能和增强性能来补充高光谱成像系统。钍这些配件包括镜头、滤光片、光源、软件和校准工具。这些因素促成了配件领域强劲的市场增长潜力。

技术分析

推扫技术需求量大

市场根据技术分为推扫技术、快照技术和其他技术。其中，推扫式技术占据了56.0%的市场份额。推扫式相机逐行收集有关目标的所有光谱和空间信息。它由光谱相机、彩色相机和需要根据相机波长范围定制的镜头组成。推扫式扫描的架构比早期的扫描技术更好，并且有效负载尺寸、功率输出和体积要小得多。然而，在获得所需的辐射精度时，它确实面临一些挑战。大多数现有的HSP 使用推扫式扫描，通常用于平面检查。

此外，快照技术将是基于技术增长最快的细分市场。高光谱图像是在探测器阵列的积分时间内获得的。此方法不涉及扫描。快照光谱成像仪在单个时间点捕获整个数据立方体。在大多数情况下，图像传感器是2D传感器，并且使用一些技术将图像立方体投影到图像传感器上。一些图像传感器的速度比基于扫描的方法更快。然而，由于图像传感器像素的限制，空间分辨率和光谱分辨率之间需要进行权衡。大多数图像传感器的速度比基于扫描的方法更快。

注意：最终报告中的实际数字可能会有所不同

应用分析

由于增长，军事监视需求旺盛方便高光谱相机的使用。

根据应用，市场进一步分为医疗诊断、军事监控、遥感、机器视觉和其他应用。在这些应用中，军事监控占据最大的市场份额，到 2022 年将达到 28.0%。高光谱成像传感器在国防和政府部门中广泛应用。这些传感器可用于从小卫星到高空商用飞机的各种应用。

此外，高光谱成像还应用于许多中低空无人飞行器 (UAV)。这些小型、轻量、定制的 COTS 传感器可在现场和车辆中用于各种用途，例如检查站检查、光谱标记和边境控制。一个新兴的应用是检测飞机和海军舰艇上的金属腐蚀，因为它能够提供高分辨率光谱和空间数据。

Si同样，遥感应用预计在预测期内将显着推进。高光谱遥感可以帮助我们了解许多不同地形特征、大气现象和作物健康的物理和化学特性，并可用于表征它们。该技术的主要应用是海岸带管理、地质、矿产勘探、农业、林业、生态、探雷、小比例尺区域测绘和伪装。

光谱范围分析

可见近红外（VNIR）高光谱成像范围领先

根据光谱范围，市场进一步分为可见光高光谱成像、可见光近红外（VNIR）高光谱成像、短波红外（SWIR）高光谱成像、中波红外和长波红外高光谱成像以及其他光谱范围。在这些光谱范围中，可见光近红外红光（VNIR）高光谱成像在2022年占据最大市场份额，达到25%。它用于营养元素检测。可见近红外（VNIR）HIS是近年来发展起来的技术，由于其对植物进行快速、准确的无损检测而在林业中受到越来越多的关注。

最近，在2023年，可见光和近红外高光谱成像（NIRH）被用作生鱼片的先进寄生虫检测系统。  生鱼片是一种传统的日本食品，仅由生水产品组成。传统上，生鱼片上的寄生虫是通过显微镜、免疫荧光测定和聚合酶链反应来检测的。然而，这些方法费工费时，不易被业界实施。

因此，迫切需要找到一种快速、简便、可靠、智能的生鱼片寄生虫检测方法。目前，可见光和近红外光的使用已广泛应用于食品质量检测

最终用户分析

医疗保健行业在全球高光谱成像市场中占据主导地位。

根据最终用户，市场进一步分为医疗保健、食品和农业、国防、采矿和计量以及其他最终用户。预计医疗保健领域在预测期内将占据最大的市场份额，达到 32.5%。这些技术可用于各种医疗保健应用，例如无创诊断、手术指导、伤口监测等。它允许医疗保健专业人员分析高分辨率光谱数据以检测异常、监测疾病进展并指导外科手术。卫生部门的数字化转型目前正在对该行业产生重大影响。

基于最终用户的市场中增长最快的部分是 foo农业部门。高光谱成像是农业价值链的重要组成部分，负责食品质量、安全和可追溯性。它有助于准确监测作物健康和疾病检测，以及评估食品质量特征，例如成熟度和新鲜度以及污染。政府促进可持续农业和将技术融入农业经营的举措进一步促进了高光谱成像行业的扩张。

同样，采矿和计量领域也占有重要的市场份额。地球上有大约 4000 种天然矿物质。这些矿物以各种化学成分沉积，每种化学成分都具有独特的光谱特征，其中包括独特的谱线，有助于识别其他矿物。高光谱成像技术 (HI) 在这方面特别有用。

主要细分市场

按产品类型

• 高光谱相机
• 配件

按技术

• 推扫帚
• 快照
• 其他技术

按应用

• 医疗诊断
• 军事监视
• 遥感
• 机器视觉
• 其他应用

按光谱范围划分

• 可见光高光谱成像
• 可见光近红外（VNIR）高光谱成像
• 短波红外 (SWIR) 高光谱成像
• 中波红外和长波红外高光谱成像
• 其他光谱范围

最终用户

• 医疗保健
• 食品和饮料农业
• 国防
• 采矿和计量
• 其他最终用户

驱动因素

对更好的诊断和更好的监控系统的需求不断增加。

高光谱成像技术提供高质量的光谱数据，以便更好地分析和检测各种应用（例如医疗保健和农业）中的异常情况。对先进诊断工具和监测系统的需求推动了高光谱成像市场的发展。高光谱成像不仅提供先进的成像功能，还提供实时分析。这可以带来更好的患者治疗效果、农业实践和高效的资源管理。

根据研究，专门从事高光谱成像研究的比利时纳米电子 Imec 研究中心已与德国相机制造商 Ximea 合作，创建了一系列新的高光谱成像相机，称为 xiSpe2，旨在用于机器视觉应用。

约束

成本高

高光谱成像需要专门的设备、精密的传感器和先进的数据分析技术来开发和实施技术。这可能会导致获取和维护这些系统的前期成本很高。负担能力也会阻碍高光谱的采用，特别是在发展中经济体和预算有限的小型组织中。检查任务的需求也会影响成本。

每个相机系统的顶级高光谱技术的购买价格低至 20,000 欧元。商业 HIS 可供使用，但起价约为 28,000 美元，对于许多客户和应用程序来说非常昂贵。因此，开发价格实惠的相机系统至关重要。高血压成像仪可能花费数万美元。因此，许多消费者避免使用该技术。

机遇

新兴经济体尚未开发的潜力

高光谱成像预计将在新兴经济体（特别是拉丁美洲和亚太地区）经历重大增长机会。为满足日益增长的需求为满足通过遥感技术对自然资源进行精确快速测绘的需求，中国已开发并部署了多个高光谱传感器，其中包括 34 颗卫星以及 2019 年 9 月在珠海一号项目下发射的雷达和红外卫星组合。

趋势

在作物监测、病害等精准农业中选择高光谱成像的趋势上升检测和产量优化。

高光谱成像已成为评估农产品和园艺产品质量和安全的趋势技术。它将遥感的力量与机器视觉和点光谱测量相结合，创建可用于发现缺陷和污染物的高质量图像。该领域的用户已经能够认识到高超声速成像在精准农业中的一些最重要的用途，了解它在过去和现在的使用情况，并了解它的用途。找出需要采取哪些措施来确保最终用户拥有满足全球可持续发展目标的解决方案。

高光谱遥感在农业中非常重要，可以提供有关农作物及其状况的全面详细信息。这些信息可用于准确监测作物营养，及时检测疾病和胁迫因素，并促进高通量表型分析以实现有效的植物育种。此外，高光谱图像有助于物种和基因型区分，并提供有关作物生化特征的宝贵信息，从而改善农业管理实践并提高作物生产力。

区域分析

北美在全球高光谱成像市场中占据主要份额

北美地区在全球高光谱成像市场中拥有 32.0% 的市场份额2022. 发达的技术基础设施，大量的研究开发投资评估以及市场中主要参与者的存在确定了北美。北美已在医疗保健、农业、国防和环境监测等各个行业中采用高光谱成像。

该技术在该地区的高使用率可归因于多种因素，包括成熟的医疗保健系统、对精准农业的日益重视以及高光谱成像在国防中的广泛使用。此外，北美市场的增长得到了有利的政府举措以及行业主导和基于研究的合作的进一步支持。

亚太地区是全球高光谱成像市场增长最快的地区。工业化、技术进步以及研发投资的增加等因素促进了该地区市场的快速发展。

该地区的主要参与者，如中国、日本和印度，都在关注高光谱成像技术在农业、医疗保健和采矿业等各个领域得到广泛应用。这一增长归因于该地区人口众多、基础设施不断扩大以及对优质农产品的需求不断增加。此外，多项政府举措鼓励采用先进成像技术，以及新兴经济体注重技术采用。

注意：最终报告中的实际数字可能有所不同

本报告涵盖的主要地区和国家：

• 北美
  • 美国
  • 加拿大
• 欧洲
  • 德国
  • 法国
  • 英国
  • 西班牙
  • 意大利
  • 俄罗斯
  • 荷兰
  • 其他国家/地区欧洲
• 亚太地区
  • 中国
  • 日本
  • 韩国
  • 印度
  • 澳大利亚
  • 新西兰
  • 新加坡
  • 泰国陆地
  • 越南
  • 亚太地区其他地区
• 拉丁美洲
  • 巴西
  • 墨西哥
  • 拉丁美洲其他地区
• 中东和非洲
  • 南非
  • 沙特阿拉伯
  • 阿联酋
  • MEA其他地区

主要参与者分析

实施各种策略有助于保持行业领导者的主导地位

市场中的主要参与者正在执行各种策略，例如合作伙伴关系、产品发布、研发投资、合并、收购等。该市场的一些领先参与者包括 Headwall Photonics 和 Spectral Imaging Ltd. 以及康宁公司。产品发布、研发方面的大量投资、合作伙伴关系和收购是这些公司在竞争中保持领先地位的一些关键增长战略。

全球高光谱成像由于全球范围内出现了一些关键参与者，市场明显分散。新骨干企业的出现面临着市场领先企业的激烈竞争。主要市场参与者的战略包括产品创新和开发，以增加其产品组合，扩大其在市场上的知名度，并满足对高超声速成像解决方案不断增长的需求。主要参与者主要专注于技术创新、研发 (R&D) 和地域扩张，以提高竞争优势。

以下是该行业的一些主要参与者：

• ClydeHSI
• Cubert
• Perspective Vision GmbH
• Headwall Photonics Inc.
• Specim Spectral Imaging有限公司
• Imec
• Norsk Elektro Optikk A/S
• Resonon Inc
• Surface Optics Corp
• Ximea
• 其他主要参与者

近期发展

• 2022 年 9 月，高光谱成像公司 Resonon 推出了两款新型高光谱 NIR 范围成像仪（NIR 范围从 925 nm 到 1700 nm）：Pika IS-L 和 IS-L+。与当前一代 NIR 图像相比，新型 IS-L 高光谱图像更小，重量约三倍，并且提供更高的光谱分辨率。
• 2022 年 7 月，Headwell 宣布对 PerClassBV 进行战略投资，PerClassBV 是 PerClass 开发的软件包，可实现光谱成像数据的直观分析。该软件包 Mira Spectrum Analysis 专为研究、工业和商业应用而设计，并且与多个光谱传感器兼容。 PerClass 旨在使工业应用的光谱成像数据的解释变得更加容易。