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红外热成像技术广泛应用于夜间及恶劣气候下目标的监控
2019/11/15 11:40:00   中国安防行业网      关键字:红外热成像 夜间 恶劣气候 监控      浏览量:
在安防领域,红外热像仪又被俗称为红外热成像摄像机,其技术原理主要是物体发出的红外辐射能通过光学镜头聚焦,然后传递至红外探测器上。
    红外热成像运用光电技术检测物体热辐射的红外线特定波段信号,将该信号转换成可供人类视觉分辨的图像和图形,并可以进一步计算出温度值。红外热成像技术使人类超越了视觉障碍,由此人们可以「看到」物体表面的温度分布状况。
  同一目标的热图像和可见光图像是不同的,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布图像,或者说,红外热图像是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。
  随着监控场景变得越来越复杂,市场对雾霾、雨、雪等恶劣环境下及夜间的安全监控也提出了更高的要求,更低照度、更远的监视距离、更宽的动态范围是监控摄像机不断发展的目标。红外热成像技术因为探测能力强、探测距离远等优势而被行业运用到摄像监视中,并与可见光摄像机搭配使用,真正实现全天候监控,并被广泛运用于边防、海防、森林防火、电力等行业。
  目前的视频监控系统主要采用的是可见光摄像机、人工监视和录像相结合的方式进行日常的安全防护。可见光摄像机依赖光线成像,即使许多摄像机都具有超宽动态、超低照度等功能,但在夜间、雾霾、雨、雪等恶劣天气下,监视效果仍差强人意。如何实现更有效的监控,这就需要用到红外成像技术。
  在安防领域,红外热像仪又被俗称为红外热成像摄像机,其技术原理主要是物体发出的红外辐射能通过光学镜头聚焦,然后传递至红外探测器上。探测器将信息发送至传感器电子元件,进行图像处理。电子元件将接收的数据转换为能在标准视频监控器或LCD显示屏上,或者可在任意联网计算机上显示的图像。
  红外热像仪所显示的是被测物体的红外热像图。这种热像图与物体表面的热分布场相对应,实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图。由于信号非常弱,与可见光图像相比,缺少层次和立体感,因此,在实际应用中为更有效判断被测目标的红外热分布场,常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能,如图像亮度对比度控制、实标校正、伪色彩描绘等。
  谈及红外热成像仪和红外热成像摄像机的不同,红外热成像技术在安防领域产品化应用主要指红外热成像网络摄像机。相较于传统热成像仪,热成像网络摄像机能解决以前热成像仪单一工作、安装使用不便、需要大量的人力配备、数据不能及时有效的归总、不能在线实时监控等一系列问题,其能做到将热成像监控信息纳入整个网络监控平台中,实现无遗留的真正的全天候大范围的监控。
  通过网络,可以将热成像图像实时传回监控中心进行分析。红外热成像仪只要能感知热量温度即可,对细节不会太在意;而红外热成像摄像机在技术上面会要求更高一点,因为它毕竟要求在温度感应辐射这一块灵敏度更高,更能看出被测物体的大概轮廓。
  当前,红外热成像技术在安防主要应用在以下几个方面:
  夜间及恶劣气候行件下目标的监控
  夜晚,由于众所周知的原因,可见光器材已经不能正常工作,如果采用人工照明的手段,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。同样在雨、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。因此在夜间以及恶劣气候条件,采用红外热成像监控设备可以对各种目标如人员、车辆等进行监控。
  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,还可以作为有效防火报警设备,在大面积的森林中,火灾往往是由不明显的隐火引发的。这是毁灭性火灾的根源,用现有的普通方法,很难发现这种隐性火灾苗头。而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。
  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,因此不易伪装,也不容易产生错误判断。 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,安防监控技术已由传统的模拟走向高度集成的数字化、智能化、网络化。随着市场的需求的增加,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。现代传感技术中发展迅速的红外热成像技术在安全防范系统中也开始得到了应用。