红外热成像仪魅力彰显 未来机遇与挑战并存
2014/11/12 21:02   企业D1NET      关键字:红外热成像仪,未来,机遇与挑战      浏览量:
当前我国热成像摄像机仍处于发展的起步阶段,市场对热成像摄像机的需求持续快速增长,相关厂商在技术研发和产品开发上积极推进,相关应用逐步覆盖专业领域和商业及民用市场,行业发展前景值得乐观。

  自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射不为人眼所见的红外线。红外热成像仪接收物体发出的红外线,通过有颜色的图片来显示被测量物表面的温度分布,从而形成可识读图像;其核心就是热像仪,它是一种能够探测极微小温差的传感器,将温差转换成实时视频图像显示出来。但是只能看到人和物体的热轮廊,看不清物体的真实面目。红外热成像仪可以穿透雨、雾,即便无光环境,依然可以显像。

  红外热成像仪的用途非常广泛,特别是在灭火救援中,消防部门利用它可以判断火源的位置,有助于消防官兵快速灭火,减少人员伤亡降低火灾损失。消防官兵通过非接触探测红外能量(热量),并将其转换为电信号,进而在显示器上生成热图像和温度值,还可以对温度值进行计算的一种检测设备。

  那么,红外热成像仪究竟是拥有了哪些特殊性能,让它有这般魅力?

  可见光补光监控

  即为监控场景增设可见光源,以使监控设备能捕捉到清晰、色彩饱满的彩色图像。但这种应用方式很笨拙,需要给监控场景增加足够光源,以保证彩色图像质量,能源消耗、成本支出非常大,此方式除了城市道路监控可利用路灯光源外,其它场景较少得到应用。

  激光/红外补光监控

  这是将补光光源安装于摄像机上,作为摄像机的一部分。这是目前夜间监控应用得最多的方式。而补光技术也有两种:激光和红外。

  激光补光:是在摄像机上配上激光灯源,激光灯采用光斑均匀强化技术、光斑自动聚焦技术;具有光度强、画面更加均匀、耗电少、使用寿命更长等优点。不过,安防所用的激光灯,几乎都是采用激光厂家的产品,匹配性比较被动。

  红外补光技术:市场上主要采用红外发射二极管的红外灯,由红外发光二级管矩阵组成发光体;以发射波长850nm和940nm的红外LED为主流应用。红外补光技术最令人担忧之处在于,红外灯的寿命。目前主要解决方式为,将红外发射二级管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光,可实现低红爆甚至无红爆、寿命长应用。

  红外应用的第二个关注点是防过曝,如果红外灯不可调节,那么同一功率下,就会造成近距离图像就有可能发生过曝、远距离照度不足的不良效果;为解决此问题,现在很多红外摄像机都支持SMARTIR技术,即智能调光技术,摄像机将根据红外灯辅助下,图像画面的亮度、饱和度,自动计算是否合理,若过曝或亮度不足,则相对应地降低或增强红外灯的发光功率,从而得到适于监看的画面效果;而该技术的实现,还对能耗的进行有效控制,降低能耗支持。

  如今很多安防厂家为了实现更好的红外应用,一般都采用良好的红外增透玻璃,在降低红外线折损的同时,可以实现一定程度的夜间隐蔽效果;如果选用较好的红外灯、增透玻璃,红外摄像机将实现绝佳的消除红爆隐身应用。

  通过人工补光技术,虽然画面丢失了色彩信息,但图像的细节都能逐一清晰辨认,并能在无光源环境下实现主动式补光应用。

  随动应用

  补光光源须与摄像机镜头的变倍、云台做智能随动,方能显示出良好的实时画面效果。当云台旋转时,监控景深将会发生变化,此时可通过智能调节补光设备的功率来实现画面的舒适性,该技术已经比较成熟。但若是镜头变倍,补光设备的随动性能还在不断提高当中,其中红外补光因功率较低,一般也不会应用在高变倍摄像机中,因此随动的差异性不明显;而激光摄像机,因光束强、距离远,当镜头快速变倍时,会有1-5秒的延时,如当镜头由高变倍快速变为低变倍过程中,画面会先出现激光未照射到的暗区及激光处的亮斑,待镜头稳定后,暗区才消失;激光的随动较为滞后。

  不同监控距离应用

  红外摄像机在实际应用中,一般以30米以内为常见的有效监控距离,00米以内为中距离应用;另,若需要80米以上的红外监控,则需要很强的红外灯才能实现。从有效监控距离来说,红外补光技术主要适用于商场、商店、办公楼、走廊等较短距离的监控场景。

  而激光补光技术,50-150米为短距离监控范围、0.5-2公里是较为常见的中远距离应用,若增强激光功率,还可实现更长距离的监控应用,适用于森林、边防、海防、厂矿等场所。

  芯片核心平衡

  芯片在低照度、红外/激光摄像机的DSP图像处理上,也起着至关重要的作用,如中电兴发、海康威视的微光级低照度摄像机,主要就是依赖DSP芯片来保证低照度画质的提升,这也在激光、红外摄像机中同样得到普遍应用。

  红外热成像仪未来机遇与挑战并存

  我国经济社会的快速发展,我国各领域对安防的需求保持持续快速增长,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。另一方面,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,热成像摄像机也在安防领域的应用也逐渐丰富。市场需求和技术进步的双重驱动,推动了我国热成像摄像机行业的快速发展。

  当前我国热成像摄像机仍处于发展的起步阶段,市场对热成像摄像机的需求持续快速增长,相关厂商在技术研发和产品开发上积极推进,相关应用逐步覆盖专业领域和商业及民用市场,行业发展前景值得乐观;另一方面,由于市场竞争日趋激烈,国内热成像摄像机行业市场集中度不高,产品质量良莠不齐,产品价格高低悬殊,市场拓展和培育较为滞后,在服务以及品牌影响力方面更是差距明显。

  在国内热成像摄像机行业,挑战与机遇并存,发展机会均等,关键在于如何抓住机遇、克服困难,在实现自身发展壮大的同时,切实推动行业的整体前进!

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