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紅外熱成像技術(shù)的原理
近年來(lái)，國(guó)際、國(guó)內(nèi)社會(huì)維穩(wěn)形勢(shì)嚴(yán)峻，安防市場(chǎng)快速發(fā)展，行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，各大安防企業(yè)紛紛尋求新場(chǎng)景、新技術(shù)、新應(yīng)用以增強(qiáng)自身行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。傳統(tǒng)可見(jiàn)光攝像機(jī)在超低照度、高清視頻、智能分析、透霧技術(shù)等方面已發(fā)展到了比較成熟的階段，基于可見(jiàn)光監(jiān)控原理，傳統(tǒng)可見(jiàn)光攝像機(jī)在惡劣氣候(如大霧、雨雪等)、無(wú)光照還有超遠(yuǎn)距離等使用環(huán)境下仍然無(wú)法滿足部分特殊行業(yè)的需求。
隨著視頻監(jiān)控功能不斷完善、應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，紅外熱成像技術(shù)已成為各大安防企業(yè)爭(zhēng)相發(fā)展的技術(shù)新寵兒。紅外熱成像攝像機(jī)不僅可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的24h全天候監(jiān)控，其在惡劣氣候條件下優(yōu)秀的監(jiān)控能力、精準(zhǔn)讀取目標(biāo)溫度、超遠(yuǎn)距離探測(cè)和超強(qiáng)識(shí)別隱蔽目標(biāo)能力，為安防視頻監(jiān)控的應(yīng)用領(lǐng)域打開(kāi)了全新的局面。
【原理】
眾所周知，自然界中所有溫度高于絕對(duì)零度(-273.15℃)的物體時(shí)時(shí)刻刻向外輻射人眼不可視的紅外線，物體溫度越高，其分子或原子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，紅外輻射越強(qiáng)。紅外熱成像攝像機(jī)(又稱熱像儀)是通過(guò)特殊材質(zhì)的鏡頭和探測(cè)器，去捕獲這種人眼不可視的紅外輻射，再通過(guò)光電轉(zhuǎn)換、圖像處理等，將紅外輻射轉(zhuǎn)化為人眼可視有溫度分布差異的圖像。 紅外熱成像攝像機(jī)成像原理
紅外熱成像攝像機(jī)鏡頭材質(zhì)為稀有金屬鍺，可以無(wú)損通過(guò)2-15μm波長(zhǎng)的紅外光線，但可見(jiàn)光和紫外線無(wú)法穿透。雖然地殼中鍺的含量并不少，但其分布極為分散且含鍺的礦石少，因此高濃度的鍺提取難度較大，鍺鏡頭的材料成本、生產(chǎn)成本也很高。
紅外熱成像攝像機(jī)探測(cè)器也與可見(jiàn)光監(jiān)控的CCD、CMOS有著極大的區(qū)別。根據(jù)其工作特性可分為制冷型和非制冷型，而使用制冷型探測(cè)器的紅外熱成像裝備不但體積大、成本高，而且消耗電力多，是妨礙紅外熱成像裝備長(zhǎng)期連續(xù)工作的關(guān)鍵因素。美國(guó)軍方在80年代就開(kāi)始支持熱釋電型非制冷焦平面探測(cè)器和氧化釩微型熱敏電阻探測(cè)器的研制，時(shí)至今日，紅外熱成像市場(chǎng)已形成氧化釩和多晶硅兩大技術(shù)主流，且市場(chǎng)占比以氧化釩居多。非制冷紅外探測(cè)器/微測(cè)輻射熱計(jì)作為屬于第三代的基于微機(jī)電系統(tǒng)MEMS技術(shù)的紅外探測(cè)器，由于其體積小、重量輕、功耗低、非制冷等優(yōu)點(diǎn)，在安防領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。
紅外熱成像攝像機(jī)性能與探測(cè)器指標(biāo)參數(shù)有直接關(guān)系，主要的有像元間距和探測(cè)器像素。像元間距，顧名思義就是像元之間的距離，像元間距越小圖像越細(xì)膩。試驗(yàn)室階段已達(dá)到了12μm，但市場(chǎng)主流的探測(cè)器像元間距為25μm。另外，探測(cè)器像素越高，圖像越清晰，試驗(yàn)室階段已達(dá)到1024*768，市場(chǎng)主流的大像素為640*512。大華股份作為視頻監(jiān)控行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，其推出的全系熱成像產(chǎn)品探測(cè)器像元間距均為17μm，探測(cè)器像素主推336*256和640*512兩種。
紅外熱成像攝像機(jī)的特點(diǎn)
【特點(diǎn)】
穿透能力強(qiáng)/探測(cè)距離遠(yuǎn)
紅外熱成像攝像機(jī)采集的是中長(zhǎng)紅外光線，其波長(zhǎng)范圍是7.5μm～13.5μm，而大氣、云霧、煙塵會(huì)吸收可見(jiàn)光和近紅外，對(duì)上述波長(zhǎng)范圍的中長(zhǎng)紅外光線卻是“透明”的。因此，傳統(tǒng)可見(jiàn)光攝像機(jī)很難在云霧密布的環(huán)境下拍攝清晰畫(huà)面，而紅外熱成像攝像機(jī)卻能有效穿透霧霾、煙霧、粉塵等惡劣環(huán)境拍攝清晰畫(huà)面，同時(shí)，其探測(cè)目標(biāo)的距離也較可見(jiàn)光監(jiān)控更遠(yuǎn)，可達(dá)10km以上。
識(shí)別隱藏目標(biāo)
紅外熱成像攝像機(jī)是被動(dòng)接收目標(biāo)自身發(fā)出的紅外輻射，人體、車(chē)輛的溫度及紅外輻射要高于草叢、灌木等，因此不易偽裝，也很難產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。而采取可見(jiàn)光的觀察方式，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)，很難發(fā)現(xiàn)目標(biāo)或容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。因此，紅外熱成像攝像機(jī)在識(shí)別偽裝及隱藏目標(biāo)方面的效果非常明顯。
溫度檢測(cè)
根據(jù)斯特潘-玻爾茲曼定律，紅外熱成像攝像機(jī)將采集到的物體紅外輻射與已標(biāo)定系統(tǒng)比對(duì)進(jìn)行溫度測(cè)量。大華股份推出的測(cè)溫型紅外熱成像攝像機(jī)采用國(guó)際領(lǐng)先的探測(cè)器，結(jié)合超高性能的溫度算法，可以精確讀出點(diǎn)、線、區(qū)域的低溫度、高溫度以及平均溫度，同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)、追蹤并標(biāo)示檢測(cè)場(chǎng)景中的溫度高點(diǎn)和低點(diǎn)。
晝夜可視
相比傳統(tǒng)可見(jiàn)光攝像機(jī)必須依靠自然或環(huán)境光照進(jìn)行攝像監(jiān)控，熱成像可適用于任何光照條件，依靠物體自身輻射的紅外光線即可清晰成像。不受強(qiáng)光影響，無(wú)論白天黑夜，熱成像攝像機(jī)都可探測(cè)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，真正實(shí)現(xiàn)24h全天候監(jiān)控。
智能分析
紅外熱成像攝像機(jī)能有機(jī)融合圖像算法和溫度算法，實(shí)現(xiàn)高精度的智能分析功能，可有效區(qū)分人、車(chē)、動(dòng)物等，可對(duì)各運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行持續(xù)跟蹤，并支持絆線檢測(cè)、區(qū)域入侵、物品移除、物品遺留等多種行為檢測(cè)。
（轉(zhuǎn)自安防知識(shí)網(wǎng)）
