安防監控領(lǐng)域中紅外熱成像技術(shù)

        隨著(zhù)光電信息、微電子、網(wǎng)絡(luò )通信、數字視頻、多媒體技術(shù)及傳感技術(shù)的發(fā)展，安防監控技術(shù)已由傳統的模擬走向高度集成的數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化。隨著(zhù)市場(chǎng)的需求的增加，現代高新技術(shù)幾乎在安防監控系統中都有應用或即將應用?，F代傳感技術(shù)中發(fā)展迅速的紅外熱成像技術(shù)在安全防范系統中也開(kāi)始得到了應用。

　　紅外熱成像

　　我們人眼能夠感受到的可見(jiàn)光波長(cháng)為：0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長(cháng)的電磁波，稱(chēng)為紅外線(xiàn)。自然界中，一切物體都會(huì )輻射紅外線(xiàn)，因此利用探測器測定目標本身和背景之間的紅外線(xiàn)差，可以得到不同的紅外圖像，稱(chēng)為熱圖像。

　　同一目標的熱圖像和可見(jiàn)光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見(jiàn)光圖像，而是目標表面溫度分布圖像，或者說(shuō)，紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。

　　紅外熱成像的特點(diǎn)

　　自然界所有溫度在絕對零度（-273℃）以上的物體都會(huì )發(fā)出紅外線(xiàn)，紅外線(xiàn)（或稱(chēng)熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見(jiàn)光和近紅外線(xiàn)，但是對3~5微米和8~14微米的紅外線(xiàn)卻是透明的。因此，這兩個(gè)波段被稱(chēng)為紅外線(xiàn)的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口，可以在完全無(wú)光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀(guān)察到前方的情況。正是由于這個(gè)特點(diǎn)，紅外熱成像技術(shù)可用在安全防范的夜間監視和森林防火監控系統中。

　　紅外熱成像儀

　　采用紅外熱成像技術(shù)，探測目標物體的紅外輻射，并通過(guò)光電轉換、信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備，我們稱(chēng)為紅外熱成像儀。紅外熱成像儀可分為致冷型和非致冷型兩大類(lèi)。致冷型的熱靈敏度高結構復雜一般用于軍事用途而非致冷型靈敏度雖低于致冷型，但其性能已可以滿(mǎn)足多數軍事用途和幾乎所有的民用領(lǐng)域。由于不需要配備制冷裝置，因此非制冷紅外熱成像儀可*性及性?xún)r(jià)比較致冷型的高。

　　紅外熱成像儀在安防的應用

　　1、夜間及惡劣氣候條件下目標的監控

　　夜晚，由于眾所周知的原因，可見(jiàn)光器材已經(jīng)不能正常工作，如果采用人工照明的手段，則容易暴露目標。若采用微光夜視設備，它同樣也工作在可見(jiàn)光波段，依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動(dòng)接受目標自身的紅外熱輻射，無(wú)論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會(huì )暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見(jiàn)光的波長(cháng)短，克服障礙的能力差，因而觀(guān)測效果差，但紅外線(xiàn)的波長(cháng)較長(cháng)，特別是工作在8～14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較高，因此仍可以正常觀(guān)測目標。因此在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監控設備可以對各種目標如人員、車(chē)輛等進(jìn)行監控。

　　2、防火監控

　　由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設備，因此除了夜間可以作為現場(chǎng)監控使用外，還可以作為有效防火報警設備，在大面積的森林中，火災往往是由不明顯的隱火引發(fā)的。這是毀滅性火災的根源，用現有的普通方法，很難發(fā)現這種隱性火災苗頭。而應用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現這些隱火，并且可以準確判定火災的地點(diǎn)和范圍，透過(guò)煙霧發(fā)現著(zhù)火點(diǎn)，做到早知道早預防，早撲滅。

　　3、偽裝及隱蔽目標的識別

　　普通的偽裝是以防可見(jiàn)光觀(guān)測為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹(shù)林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺(jué)錯覺(jué)，容易產(chǎn)生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動(dòng)接受目標自身的熱輻射，人體和車(chē)輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易偽裝，也不容易產(chǎn)生錯誤判斷。