红外热像仪—安防监控领域的新成员 - 安防知识网

随着安防行业的发展以及社会对安防需求的日益提高，夜晚可见光器材由于观测距离短，而如果采用人工照明的手段，增加观测距离，则容易暴露目标，其已经不能满足人们对夜晚监控的需求。在安防领域，红外热像仪是一个非常有效的设备，可以远距离探测和发现目标，弥补红外摄像机的不足。
文/浙江大立科技股份有限公司

红外热成像的原理
我们人眼能够感受到的可见光波长为0.38—0.78微米。通常我们将比0.78微米长的电磁波，称为红外线。自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。

同一目标的热图像和可见光图像是不同，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，红外热图像是将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。

红外热成像的特点
自然界所有温度在绝对零度（-273℃）以上的物体，都会发出红外线，红外线（或称热辐射）是自然界中存在最为广泛的辐射。大气、烟云等吸收可见光和近红外线，但是对3－5微米和8－14微米的红外线却是透明的。因此，这两个波段被称为红外线的“大气窗口”。我们利用这两个窗口，可以在完全无光的夜晚，或是在烟云密布的恶劣环境，能够清晰地观察到前方的情况。正是由于这个特点，红外热成像技术可用在安全防范的夜间监视和森林防火监控系统中。

红外热成像仪概述
采用红外热成像技术，探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的设备，我们称为红外热成像仪。红外热成像仪可分为致冷型和非致冷型两大类。致冷型的热灵敏度高,结构复杂,一般用于军事用途,而非致冷型灵敏度虽低于致冷型，但其性能已可以满足多数军事用途和几乎所有的民用领域。由于不需要配备制冷装置，因此非制冷红外热成像仪可靠性及性价比较致冷型的高。

红外热像仪的优势
常规夜晚可见光器材不能满足人们对夜晚监控的特殊需求。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，在城市中工作尚可，但在野外工作时，则观测距离大幅缩短。尤其在雨、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，甚至不能工作。

而红外热像仪是被动接受目标自身的红外热辐射，其吸收红外线的波长较长，在克服雨、雪、雾的方面能力较高，因此仍可以在较远的距离上正常观测目标，受气候影响很小，并且无论白天黑夜均可以正常工作，同时可以避免暴露自身。在安防监控方面，红外热像仪可以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。完全弥补红外摄像机的不足。

红外热像仪应用广
热像仪的核心技术为探测器技术和图像处理技术。现有的红外热像仪现主要应用于电力、石油化工、钢铁、科学研究、消防、煤炭、工业控制、军用、边防侦察等领域。目前发展的新领域主要是港口码头、银行、道路、油田、森林防火监控、建筑、医疗等。而新的技术应用主要是根据不用行业应用需求，来进行相应的开发。
在不同的应用领域中，红外热像仪的主要用途有：
1、防火监控；
2、伪装及隐蔽目标的识别；
3、夜间以及恶劣气候条件下的治安巡逻；
4、重点部门、建筑、仓库的保安、防火监控；
5、陆上和港口交通安全保障。

红外热像仪的监控用途

防火监控
由于红外热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，这时如果采用可见光的观察方式，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。另外，一般人员也不了解避开红外监视的方法。因此红外热成像装置在识别伪装及隐蔽目标这方面的效果明显。

重要部位监控
重点部门、建筑、仓库的保安、防火监控由于红外热成像设备是反映物体温度而成像的设备，因此在夜间可以作为重点部门、建筑、仓库、小区现场监控使用，并且由于该种设备是一种成像设备，因此工作可靠，可以大幅减少虚警率。

陆上和港口交通安全保障
在我国，随着城市交通的扩大，公路、铁路和水路的延伸，交通安全成为极大的问题，尤其在夜间或多雾、多雨的恶劣环境的安全行驶，便成为问题。夜间以及恶劣气候条件下的道路或港口监控由于红外热成像系统在观察、识别目标方面有着众多的优点，在许多发达国家的高速公路、铁路夜间安全保卫巡逻、夜晚城市交通管制等领域中已经得到了广泛的应用。如今装有红外热像仪的汽车或船舶，就可以避免在夜间或恶劣环境下的交通事故。

红外热像仪的发展趋势
红外热像仪目前在安防行业应用还不是很广泛，主要是在价格方面与普通的主动红外设备或监控摄象机存在着较大的差异。但随着这方面的需求的增大以及红外热像仪的技术上的发展，其差距也将日益缩小。

热像仪在国外已经应用非常广泛了，随着我国科技技术的发展红外热像仪的前景是非常好的，在很多领域被动红外技术将逐渐代替主动红外，其主原因是目前在夜间远距离，如超出一公里的监控，主动红外监控效果远远不如被动红外，且被动红外也具有隐蔽性能好，夜间图像清晰等特点。技术、价格、应用方面随着热像仪量的增长，应用领域的扩大，新技术的不断出现，都会每年发生变化，产品将不断的更新，应用更加广泛。

总结
在国外，红外热像仪已广泛应用于安全防范系统中，成为安全监控系统中的明星。红外热像仪具有隐蔽式探测功能，因为没有光的需要，所以省去了制造可见光的费用，入侵者甚至无从知道他们正在被监视。而且穿透浓烟、浓雾、雨水、烟云等恶劣情况持续工作，可视距离达数公里，非常适合边境巡逻、暴力防御、夜间侦察、工业安防、设备安防、码头港口安防、商业安防等领域。

在一些非常重要的单位，例如：机场安全监测、民航设施、重要的行政中心、银行的金库、机要室、军事要地、监狱、文物、枪支弹药库、危险物品库等重要场所等地，为了防止被盗，必须采取监控措施。而这些场所，由于消防、防爆，防光对文物的腐蚀或者其它一些原因，不允许用灯光照明，就得考虑采用夜视器材，所以特别适合红外热像仪，可以24 小时处于运行状态。