红外热像仪

微光夜视与热成像技术如何应用安防监控

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    众所周知,随着光电信息、微电子、网络通信、数字视频、多媒体技术及传感技术的发展,安防监控技术也正在由传统的模拟走向高度集成的数字化、智能化、网络化。随着市场需求的增加,现 代高新技术几乎在安防监控系统中都有应用或即将应用。其中微光技术和红外热成像技术在安全防范系统中也得到了应用。

    微光夜视监控技术是用电真空和电子光学等技术,实现光子图像—电子图像—可视视频图像的转换,在转换过程中,通过对电子图像的增强技术,来实现对图像的可视增强,进而达到在有微弱光 线下的一种夜视技术。其优点是可视距离比较远,缺点则是在没有光线的情况下无法看清楚物体,也就是这种技术相对红外技术来说,其仍需要在一定光线,那怕微光的环境下,才能看到监视场景的图 像。

    而热成像技术是一种被动红外夜视技术,普通的红外监控技术是主动红外夜视技术,热成像技术是利用自然界物体不同部位红外热辐射强度的不同来形成图像,它根据目标与背景或目标各部分之 间的温差或热辐射差来发现目标。由于该技术不随周围光照条件的变化而变化,所以可以在白天黑夜,甚至大雾,下雨等恶劣环境下提供视频图像。但是它无法实现较远距离的监控,且监控画面只能判 别是否有可疑人员进入,而无法看清楚人脸及外貌特征。

    普通红外摄像机是一种主动红外技术,是通过主动发射红外光,利用目标反射红外光来实现摄像监视的一种夜视技术,随着第三代红外阵列技术的应用,主动红外监控的效果已得到了很好的提升 ,产品的品质、寿命也更好,且制造工艺要求不高,成本低廉,其具有较广阔的应用前景。

    微光夜视和热成像技术在实际应用上有些类似,这两种技术的摄像机主要应用在夜间且对设备的隐蔽性有一定要求的特种监控场所,比如军事、刑侦、缉毒缉私、保卫等,在这类监控场所该两款 设备都是非常合适的。微光夜视摄像机是将微弱自然光生成的电子图像增强到可实现有效监视的视频图像,来对场景进行监视。而热成像技术是利用高于绝对温度零度(-273℃) 以上的物体都能辐射红外线的原理来工作的,由于各种物体红外线热辐射强度不同,从而使人、动物、场景的一切物体都能被清晰地观察到,且不受烟、雾及草丛等障碍物的影响,白天和夜晚都能工作 。现在常说的红外摄像机都属主动红外,即是利用红外光束补光,照射的目标不受限制,全黑的情况下也可以使用,效果良好且价格适宜,但补光距离有限,隐蔽性不强,易受天气等因素的影响,且各 类目标对红外光的反射效果有较大差异,这些都会影响到成像质量。

    就目前而言,红外热成像技术要比微光成像技术在安防上使用得更广泛,具体应用如下:

    1、夜间及恶劣气候条件下目标的监控

    在伸手不见五指的夜晚,基于可见光的监视设备已经不能正常工作,如果采用人工照明手段,则容易暴露目标。若采用微光夜视设备,它同样也工作在可见光波段,依然需要外界微弱光照明。而 红外热成像仪是被动接受目标自身的红外热辐射,无论白天黑夜均可以正常工作,并且也不会暴露自己。即使在雨、雾等恶劣的气候条件下,由于可见光的波长短,克服障碍的能力差,因而观测效果差 ,但红外线的波长较长,特别是工作在8~14um的热成像仪,穿透雨、雾的能力较高,因此仍可以正常观测目标。因此在夜间,尤其在恶劣的气候条件下,采用红外热成像监控设备则可以对各种目标,如 人员、车辆等进行监控。

    2、防火监控

    由于红外热成像仪是反映物体表面温度而成像的设备,因此除了夜间可以作为现场监控使用外,还可以作为有效的火警探测设备。应用红外热成像仪可以快速有效地发现这些隐火,并且可以准确 判定火灾的地点和范围,透过烟雾发现着火点,做到早知道早预防,早扑灭。

    3、伪装及隐蔽目标的识别

    普通的伪装是以防可见光观测为主。一般犯罪分子作案通常隐蔽在草丛及树林中,由于野外环境的恶劣及人的视觉错觉,容易产生错误判断。红外热成像装置是被动接受目标自身的热辐射,人体 和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射,因此目标不易伪装,也不容易被错误判断。

    4、红外热成像检验检疫的应用

    近年来,机场航空业务发展十分迅猛,每日出入境旅客达千余人,各国出入境机场、口岸出入人员流动量大、繁忙拥挤、情况复杂,与之对应的出入境人员的检验检疫工作任务十分繁重。同时, 近年来,随着SARS、禽流感等传染病疫情的流行和肆虐,传统的检验检疫工作面临越来越严峻的挑战。为确保新形势下出入境旅客的安全顺畅通关,需采用创新思维、创新手段,采用自动化程度较高的 红外体温监测系统则是较好的技术选择。
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