自然界(jiè)中的一切(qiē)物體,隻要它的溫度高於絕對溫度(-273℃)就(jiù)存在分子和原子無規則的運動,其表麵就不斷地輻射不為人眼所(suǒ)見的紅外線。紅外熱成像儀(yí)接收物體發出的紅外線,通過(guò)有顏色的圖片來顯示被測量物表(biǎo)麵(miàn)的溫度分(fèn)布,從而形成可(kě)識讀圖(tú)像;其(qí)核心就是熱像儀,它是一種(zhǒng)能(néng)夠探(tàn)測極微小溫差的傳感器,將溫(wēn)差轉換(huàn)成實時(shí)視頻(pín)圖像(xiàng)顯示出來。但是隻能看到人和物體的熱輪廊,看不清物體的真實麵目。紅外熱成像儀可(kě)以穿透雨、霧,即便無(wú)光環境,依然可以顯像。

紅外熱成像儀的用途非常廣泛,特別是在滅火救援中,消防(fáng)部門利用它可以判斷火源的位置,有助於(yú)消防官兵快速滅火,減少人員傷亡降低火災損失。消防官(guān)兵通過非接觸探測紅外能量(熱量),並(bìng)將其轉換為電信號,進而在顯示器上生成熱圖(tú)像和溫度值,還可以對溫度值(zhí)進行計算的一種檢測設(shè)備。

那麽,紅外熱成(chéng)像儀究竟是擁有了哪些特殊性能,讓它有這般魅力?

可見光補光(guāng)監控

即(jí)為監控場景增設可見光源,以使(shǐ)監控設備能捕捉到清(qīng)晰、色彩飽滿的彩色圖像。但這種應用方式(shì)很笨拙,需要給(gěi)監控場景(jǐng)增加足夠(gòu)光源,以保證(zhèng)彩色圖像(xiàng)質量,能源消耗、成本支出非常大,此方式除了城(chéng)市道(dào)路監控可利用路燈光源外,其它場(chǎng)景較少得到應用。

激光/紅外補光監(jiān)控(kòng)

這是將補光(guāng)光源安裝(zhuāng)於攝像機(jī)上(shàng),作為攝像機的一(yī)部分。這是目前夜間監(jiān)控應用得最多的方式。而補光技術也有兩種:激(jī)光和紅外。

激光補光:是在攝像機上配上激光燈源,激光燈采用光斑均勻強化技(jì)術、光斑自(zì)動聚焦技(jì)術;具有光度強(qiáng)、畫麵更加均勻、耗電少、使用壽命更長等優點。不過,安防所用的(de)激光燈,幾乎都是采用激光廠家的產品,匹配性比較被動。

紅外補光技術:市場上(shàng)主要采用(yòng)紅外發射二極管的紅(hóng)外燈,由紅(hóng)外發光二級管矩陣組成發(fā)光體;以發射波長850nm和940nm的紅外LED為主流應用(yòng)。紅外補光技術最令人擔憂之處在於(yú),紅外燈的壽命。目前主要解決方式為,將紅外發射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)製成PN結,外加正向偏壓向PN結注入電流激發紅外光(guāng),可實現低紅爆甚至無紅爆、壽命長應用。

紅外應用的第二個關注點(diǎn)是(shì)防(fáng)過曝,如(rú)果(guǒ)紅外燈不可調節,那麽同一功率下,就會造(zào)成近距離圖像就有可能發生過曝、遠距離照度不足的不(bú)良效果;為解決此問題,現在很多(duō)紅外攝像(xiàng)機都支持SMARTIR技術,即智能調光技術,攝像機將根據紅外燈輔助下,圖像畫(huà)麵(miàn)的亮度、飽和度,自(zì)動(dòng)計算是否合理,若過曝或(huò)亮度不足,則相對應地降低(dī)或增強紅外燈的發光(guāng)功率,從而得到適於監看的畫麵效果;而該技術(shù)的實現,還(hái)對能耗的進行有效控製(zhì),降低能耗支持。

如今很多安防廠家為(wéi)了(le)實現更好的紅外應用,一般都采用良好的紅外增透玻璃,在降低紅外線折(shé)損(sǔn)的同時(shí),可以實現一定程度的夜間(jiān)隱蔽效(xiào)果;如果選用(yòng)較好的紅外燈、增透玻璃,紅外攝像機將(jiāng)實現(xiàn)絕佳的消除(chú)紅爆隱身應用。

通過人工補光(guāng)技術,雖然畫麵丟失了色彩信息(xī),但圖像的(de)細節都能逐一清晰辨認(rèn),並能在無光源環境下實現主動式補光應用。

隨動應(yīng)用

補光光源須與攝像(xiàng)機鏡頭(tóu)的變倍、雲台做智能隨(suí)動(dòng),方能顯示出良好的(de)實時畫麵效(xiào)果。當雲台旋轉時,監控景深將會發(fā)生變化,此時可通過智能調節補光設備的功率來實(shí)現畫麵的舒適性,該技術已經比較成熟。但若是鏡頭變(biàn)倍(bèi),補光設備(bèi)的隨動(dòng)性能還在不(bú)斷提高當中,其中紅(hóng)外補光因功率(lǜ)較(jiào)低(dī),一般也不會應用在高變(biàn)倍攝像機中,因此(cǐ)隨動的差異性不明(míng)顯;而激光攝像機,因光(guāng)束強(qiáng)、距離遠,當鏡頭快速變倍時,會有1-5秒的延時,如當鏡頭由高變倍快速變為低變倍(bèi)過程中,畫麵會先出現激光未照射(shè)到(dào)的(de)暗區及激光處的亮斑,待鏡頭穩定後,暗區才消失;激(jī)光的(de)隨動較為滯後。

不同監控距離應用

紅外攝像機在實際應用(yòng)中(zhōng),一(yī)般以30米以內為常見的有效監控距離,00米以內為(wéi)中(zhōng)距離應用;另,若需要80米(mǐ)以上的紅外(wài)監控,則需要很(hěn)強的紅外燈才能實現。從有效監控距離來說,紅外補光技(jì)術主要(yào)適用於商場、商店、辦公(gōng)樓、走廊等較短距離的監控(kòng)場景(jǐng)。

而激(jī)光補光技術,50-150米為短(duǎn)距離監控範圍、0.5-2公裏是較為常(cháng)見的中遠距離應用,若增強激光功率,還可(kě)實現更長距離的監控應用,適用於森林(lín)、邊防(fáng)、海防、廠礦等場所。

芯片(piàn)核心平衡

芯片在低照度、紅外/激光攝像機(jī)的DSP圖像處理上,也起著至關重要的作用,如中電興發、海康威視的微光級低照度攝像機,主要就是依賴DSP芯片來(lái)保證低照度畫質的提升,這也在激光、紅外攝像機中同樣得到普遍應用。

紅外熱成像(xiàng)儀未來機遇與挑戰並存

我國經濟社會的快速發(fā)展,我國各領域對安防(fáng)的需求保持持續快速增長(zhǎng),現(xiàn)代傳感技術中發展迅速的紅外熱成像技術在安全防範(fàn)係統中也開(kāi)始得到了應(yīng)用。另(lìng)一方麵,隨著光電信息、微電子(zǐ)、網絡通信、數字視頻、多媒體技(jì)術及(jí)傳感(gǎn)技術的發(fā)展,安(ān)防監控技術已由傳統的模擬(nǐ)走向高度集成的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化,熱成像攝像機也在安防領(lǐng)域的應用也逐漸豐富。市場需求和技術(shù)進步的(de)雙重驅動,推動了(le)我(wǒ)國熱成像(xiàng)攝像機行業的快速發(fā)展。

當前我國熱成像攝像機仍(réng)處於發展的起(qǐ)步階段,市場對(duì)熱成像攝像機的需求持續快速增長,相關廠商在技術研發和產品開發上積極推進,相關(guān)應用逐步覆蓋專業領域和(hé)商業及民用市場,行業發展前(qián)景值得樂觀;另一方麵(miàn),由於市場競爭日趨激烈,國內熱成像攝像機行業(yè)市場集中度不高,產品質量良莠不齊,產品價(jià)格高低(dī)懸殊,市(shì)場拓展和培育(yù)較為滯後,在服務以及品牌影響力方麵更是差距明(míng)顯。

在國內熱成像攝像(xiàng)機行業,挑戰與機遇並存,發展機會均等,關鍵在(zài)於如何抓住機遇、克服困難,在實現自身發(fā)展壯(zhuàng)大(dà)的同時,切實(shí)推動行(háng)業的整體前進!