紅外熱成像技術介紹及在安防領域中的應用

隨著光電信息、微電子、網絡通信、數字視頻、多媒體技術及傳感技術的發展，安防監控技術已由傳統的模擬走向高度集成的數字化、智能化、網絡化。隨著市場的需求的增加，現代高新技術幾乎在安防監控系統中都有應用或即將應用。現代傳感技術中發展迅速的紅外熱成像技術在安全防范系統中也開始得到了應用。

紅外熱成像

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

????? 同一目標的熱圖像和可見光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標表面溫度分布圖像，或者說，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

????? 自然界所有溫度在絕對零度（-273℃）以上的物體都會發出紅外線，紅外線（或稱熱輻射）是自然界中存在最為廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個窗口，可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環境，能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個特點，紅外熱成像技術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，探測目標物體的紅外輻射，并通過光電轉換、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。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，但其性能已可以滿足多數軍事用途和幾乎所有的民用領域。由于不需要配備制冷裝置，因此非制冷紅外熱成像儀可*性及性價比較致冷型的高。

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，可見光器材已經不能正常工作，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光波段，依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動接受目標自身的紅外熱輻射，無論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果差，但紅外線的波長較長，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、車輛等進行監控。

????? 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的。這是毀滅性火災的根源，用現有的普通方法，很難發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現這些隱火，并且可以準確判定火災的地點和范圍，透過煙霧發現著火點，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光觀測為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標自身的熱輻射，人體和車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，也不容易產生錯誤判斷。

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