“下雨天，多霧天，在光線受到影響的情況下，視頻監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)作無法進(jìn)行，怎么辦?”

　　“如何偵查隱蔽在草叢及樹林中的目標(biāo)?如何防范火災(zāi)的發(fā)生，讓火災(zāi)消滅在萌芽中。”

　　遇到上述問題，我們很自然地會(huì)想起視頻監(jiān)控系統(tǒng)中除圖像傳感器技術(shù)、流媒體技術(shù)外的紅外熱成像技術(shù)。

　　紅外熱成像運(yùn)用光電技術(shù)檢測物體熱輻射的紅外線特定波段信號(hào)，將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形，還可以進(jìn)一步計(jì)算出溫度值。紅外熱成像技術(shù)讓人們超越了視覺障礙，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。紅外熱成像技術(shù)簡單點(diǎn)是指依據(jù)背景或目標(biāo)各部分之間的溫差或熱輻射差發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，其是一種被動(dòng)紅外夜視技術(shù)，是利用自然界物體不同部位紅外熱輻射強(qiáng)度的不同來形成圖像。

　　紅外熱成像可實(shí)現(xiàn)夜間及特殊條件下監(jiān)控

　　安防監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用中，到了晚上，一般可見光的監(jiān)視設(shè)備就無法正常工作，采用人工照明就比較容易暴露目標(biāo)。若采用微光夜視設(shè)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(dòng)接受目標(biāo)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(huì)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、霧的能力較強(qiáng)，因此在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備仍可以正常地對各種目標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控。

　　紅外熱成像技術(shù)能夠識(shí)別溫差，因此，可以應(yīng)用在森林防火監(jiān)控方面。當(dāng)前很多森林火災(zāi)都是不明顯的隱火引起的，很難發(fā)現(xiàn)這些火災(zāi)隱患。然而，運(yùn)用紅外熱成像儀能夠很快地發(fā)現(xiàn)這些隱患，并判定火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍，從而實(shí)現(xiàn)森林防火。

　　另外在戰(zhàn)爭場合下，利用紅外熱成像技術(shù)，發(fā)現(xiàn)隱蔽在灌木、森林等環(huán)境下的目標(biāo)，從而實(shí)施攻擊?；蚓煸谧ゲ短臃笗r(shí)，運(yùn)用紅外熱成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。紅外熱成像技術(shù)能夠有效地實(shí)現(xiàn)特殊條件下的監(jiān)視監(jiān)控作用，這在整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中具有重要的作用。

　　捋一捋 紅外熱成像技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

　　雖然紅外熱成像技術(shù)具有如此神奇的功能，但是也存在著不足。接下來筆者整理一些材料，羅列出紅外熱成像技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　紅外熱成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)比較明顯。第一、紅外熱成像技術(shù)是一種被動(dòng)式的非接觸的檢測與識(shí)別，隱蔽性好，使用熱成像儀隱蔽性好，不易被發(fā)現(xiàn)。第二、紅外熱成像技術(shù)不受電磁干擾，能夠遠(yuǎn)距離精確跟蹤熱目標(biāo)，還可以精確制導(dǎo)。第三、紅外熱成像技術(shù)能真正做到24h全天候監(jiān)控。第四、紅外熱成像技術(shù)的探測能力強(qiáng)，作用距離遠(yuǎn)，目前手持式及裝于輕武器上的熱成像儀可讓使用者看清800m以上的人體 ;且瞄準(zhǔn)射擊的作用距離為2～3km; 在艦艇上觀察水面可達(dá)10km ; 在1.5km高的直升機(jī)上可發(fā)現(xiàn)地面單兵的活動(dòng) ;在20km高的偵察機(jī)上可發(fā)現(xiàn)地面的人群和行駛的車輛，并可分析海水溫度的變化而探測到水下潛艇等。第五、紅外熱成像技術(shù)可采用多種顯示方式，把人類的感官由五種增加到六種。第六、紅外熱成像技術(shù)能直觀地顯示物體表面的溫度場，不受強(qiáng)光影響，應(yīng)用廣泛。由于紅外熱成像儀是探測目標(biāo)物體的紅外熱輻射能量的大小，從而不像微光像增強(qiáng)儀那樣處于強(qiáng)光環(huán)境中時(shí)會(huì)出現(xiàn)光暈或關(guān)閉，因此不受強(qiáng)光影響。

　　紅外熱成像技術(shù)除主要應(yīng)用軍事方面外，還可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、消防、考古、交通、地質(zhì)、公安偵察等民用領(lǐng)域。并且，還可將這種技術(shù)大量地應(yīng)用到安防監(jiān)控領(lǐng)域中，以方便實(shí)現(xiàn)智能安防監(jiān)控。

　　上面介紹了紅外熱成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，下面我講解下其缺點(diǎn)：

　?、賵D像對比度低，分辨細(xì)節(jié)能力較差。由于紅外熱成像儀靠溫差成像，而一般目標(biāo)溫差都不大，因此紅外熱圖像對比度低，使分辨細(xì)節(jié)能力變差。

　?、诓荒芡高^透明的障礙物看清目標(biāo)，如窗戶玻璃。由于紅外熱成像儀靠溫差成像，而像窗戶玻璃這種透明的障礙物，使紅外熱成像儀探測不到其后物體的溫差，因而不能透過透明的障礙物看清目標(biāo)。

　?、鄢杀靖摺r(jià)格貴。目前紅外熱成像儀的成本仍是限制它廣泛使用的最大因素，但肖特基勢壘非致冷紅外焦平面陣列的出現(xiàn)，提供了一種以低成本獲得高分辨力、高可靠性器件的有效手段。隨著科技的發(fā)展，關(guān)鍵技術(shù)的突破，并提高加工效率，今后的成本會(huì)大為降低的。

　?、軣o法實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)距離的監(jiān)控，且監(jiān)控畫面只能判別是否有可疑人員進(jìn)入，而無法看清楚人臉及外貌特征。

　　紅外熱成像技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用

　　隨著光電信息、微電子、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字視頻、多媒體技術(shù)及傳感技術(shù)的發(fā)展，安防監(jiān)控技術(shù)已由傳統(tǒng)的模擬走向高度集成的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。隨著市場的需求的增加，現(xiàn)代高新技術(shù)幾乎在安防監(jiān)控系統(tǒng)中都有應(yīng)用或即將應(yīng)用?，F(xiàn)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(tǒng)中也開始得到了應(yīng)用。

　　紅外熱成像攝像機(jī)是紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)的核心設(shè)備，目前主要應(yīng)用于一些重要區(qū)域的設(shè)備及周界的監(jiān)控，比如重要的倉庫、樓宇，以及關(guān)鍵性建筑、港口、邊境等場合。還可以應(yīng)用在森林防火，以及電力(比如變壓器和線路)、油田(特別是輸入管道)、礦場的關(guān)鍵點(diǎn)和設(shè)備監(jiān)控。因?yàn)榧t外有0Lux情況下可監(jiān)控的獨(dú)特優(yōu)勢，在沒有任何光線的環(huán)境、大霧的惡劣天氣下都能有效發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。特別是紅外還有測溫的能力，對于電力設(shè)備如變壓器工作異常，或森林火災(zāi)預(yù)防等重點(diǎn)安防項(xiàng)目都能發(fā)揮重要作用。

　　我們?nèi)搜勰軌蚋惺艿降目梢姽獠ㄩL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(huì)輻射紅外線，因此利用探測器測定目標(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。

　　熱成像網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控成趨勢

　　相較于傳統(tǒng)熱成像儀，現(xiàn)在的熱成像網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)能解決以前熱成像儀單一工作、安裝使用不便、需要大量的人力配備、數(shù)據(jù)不能及時(shí)有效的歸總、不能在線實(shí)時(shí)監(jiān)控等一系列問題，能做到將熱成像監(jiān)控信息納入整個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)無遺留的真正的全天候大范圍的監(jiān)控。通過網(wǎng)絡(luò)，可以將熱成像圖像實(shí)時(shí)傳回監(jiān)控中心進(jìn)行分析，作為可見光攝像機(jī)的有效補(bǔ)充，能對于監(jiān)控對象、監(jiān)控范圍進(jìn)行全方位覆蓋，及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行處理，大大提升監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、有效性。

　　因此，紅外熱成像監(jiān)控不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足，而且提升了安防系統(tǒng)的自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警等相關(guān)自動(dòng)化程度，具有非常重要的作用，具有廣闊的市場，尤其是熱成像網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，代表了紅外熱成像監(jiān)控的發(fā)展趨勢。

　　結(jié)語：視頻監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)用中會(huì)遇到不同的環(huán)境，如何在特殊環(huán)境下進(jìn)行監(jiān)控?紅外熱成像技術(shù)很好地解決了在夜間以及惡劣氣候條件下的監(jiān)視監(jiān)控功能。促使視頻監(jiān)控系統(tǒng)更加完美地實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。當(dāng)前，熱成像網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控成為一種主流趨勢，很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的不足。

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　　紅外熱成像原理

　　熱成像系統(tǒng)就是通過能夠透過紅外輻射的紅外光學(xué)系統(tǒng)將景物的紅外輻射聚焦到能夠?qū)⒓t外輻射能轉(zhuǎn)換為便于測量的物理量的器件—紅外探測器上，紅外探測器再將強(qiáng)弱不等的輻射信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，然后經(jīng)過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的視頻圖像。紅外熱成像系統(tǒng)將物體發(fā)射的紅外輻射轉(zhuǎn)變?yōu)槿搜劭梢姷臒釄D像，從而使人眼的視覺范圍擴(kuò)展到不可見的紅外區(qū)。

　　紅外探測器輸出的圖像通常稱為“熱圖像”，由于不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對紅外線的反射強(qiáng)弱不同。利用物體與背景環(huán)境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異，熱圖像能夠呈現(xiàn)景物各部分的輻射起伏，從而能顯示出景物的特征。同一目標(biāo)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(biāo)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(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)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，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(gè)波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個(gè)窗口，可以在完全無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到前方的情況。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(jiān)視和森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中。