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　　在自然界中，紅外熱成像凡是溫度高于對溫度零度的物體均向外輻射紅外能量，溫度越高，紅外輻射越強。通過非接觸探測，測定目標本身和背景之間的紅外能量差，并將其轉換為電信號，經過處理即可形成熱輻射圖象。同一目標的熱輻射圖象和可見光圖像不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標表面溫度分布的圖像。采用這一技術手段，便能實現(xiàn)對目標進行遠距離熱狀態(tài)圖像成像和測溫，并可進行圖像識別、行為分析等智能應用。本文簡要談一下紅外熱成像技術的發(fā)展、優(yōu)缺點和產品在智能視頻監(jiān)控中的應用等。
一、市場需求背景　　傳統(tǒng)安防監(jiān)控主要采用可見光監(jiān)控和紅外補光監(jiān)控，采用人工監(jiān)控與錄像回放查看方式實現(xiàn)日常監(jiān)控和安防維護，同時紅外補光、激光補光，特別是超低照度sensor的出現(xiàn)，在一定程度上使得安防前端產品線變得非常豐富，極大的滿足了不同客戶群體的需求，可以說已經基本具備全天候、全方位安防的監(jiān)控特征。　　但是在實際應用中，某些特殊場景，比如在大風、大霧等惡劣天氣條件、漆黑的夜晚監(jiān)控較大場景（紅外補光一般覆蓋范圍在150米以內，激光補光比較遠也僅在250米左右，而且在鏡頭推遠后才可達到同步補光效果）、遠距離火災隱患的自動識別、邊防與周界入侵自動報警、電力等重點行業(yè)設備的看護等場合，傳統(tǒng)安防監(jiān)控方式就有點力不所及了。而紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)，是基于非制冷紅外熱像攝像機為主要硬件系統(tǒng)，可采用紅外/可見光復合成像、視頻圖像處理及自動識別行為分析報警等相關軟件與之結合的監(jiān)控方式，可在漆黑夜間或者惡劣天氣條件下完全勝任。因此，在這些特殊場景下就產生了對熱成像產品的需求。據不完全統(tǒng)計，2010年以來，需求量每年都在20%左右的增長速度遞增。可以說市場需求持續(xù)旺盛。
二、技術和產品發(fā)展
　二次大戰(zhàn)中后期，紅外熱成像技術首先有德國人研制出，并推出主動紅外夜視儀，為紅外技術的發(fā)展奠定了基礎。二次大戰(zhàn)后，技術不斷進步，美國、瑞典、法國等國家不斷推出溫度測試、屏幕顯示等功能的紅外熱成像產品。直至1978年，非制冷式熱成像技術首次研究成功，并首先軍用化，各國逐漸競相開展了非致冷焦平面技術的研究?！　》侵吕浣蛊矫婕t外熱成像系統(tǒng)由光學系統(tǒng)、光譜濾波、紅外探測器陣列、輸入電路、讀出電路、視頻圖像處理、視頻信號形成、時序脈沖同步控制電路、監(jiān)視器等組成?！　∠到y(tǒng)的簡要工作原理是，由光敏元探測圖像間的紅外輻射能量，并轉化為電信號，信號經放大并注入到讀出電路，以便進行多路傳輸。經一系列信號積分、傳輸、處理和掃描輸出，并進行A/D轉換，以送入后端作視頻圖像處理。由于被測目標物體各部分的紅外輻射的熱像分布信號非常弱，缺少可見光圖像那種層次和立體感，因而需進行一些圖像亮度與對比度的控制、實際校正與偽彩色描繪等處理?！　〖夹g不斷發(fā)展的同時，產品形態(tài)也隨著整體解決方案的不斷更新更變化。相比于傳統(tǒng)的紅外熱像儀，目前安防監(jiān)控優(yōu)先域較多采用的為紅外熱成像網絡攝像機配置簡單，安裝方便，簡化了大量人工維護并可將監(jiān)控信息納入整個網絡平臺中，通過網絡，前端成像視頻可實時傳輸到后端中心進行分析，能對監(jiān)控對象、范圍進行覆蓋，準確、及時、有效的處理，同時實現(xiàn)并可擴展系統(tǒng)級的應用。
三、技術優(yōu)缺點　　1.紅外熱成像技術的優(yōu)點　　首先：紅外熱成像技術是一種被動式的非接觸的檢測識別技術，隱蔽性好，不容易被發(fā)現(xiàn)，相比紅外補光產品，可避免紅曝等現(xiàn)象發(fā)生，可輕松實現(xiàn)隱蔽監(jiān)控。第二：紅外輻射是自然界中存在比較為廣泛的輻射，而大氣、煙云等可吸收可見光和近紅外線，但是對3～5μm和8～14μm的紅外線卻是透明的，因此，利用這兩個波長窗口，可以在完全無光的夜晚，或是在雨、雪等煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到所需監(jiān)控的目標。正是由于這個特點，紅外熱成像技術能真正做到24h全天候監(jiān)控。第三：能對偽裝及隱蔽的目標進行智能視頻監(jiān)控與識別。一般，偽裝主要是防可見光觀測。例如犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，因為野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產生錯誤判斷而識別不出來。而紅外熱成像攝像機是被動接受目標自身的熱輻射，當人體和車輛隱蔽在草叢及樹林中時，它的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此很容易被自動識別出來。此外，普通監(jiān)視攝像頭是無法看到發(fā)光物體表面掩蓋下所隱藏的物體的，如對被埋藏的盜竊物品等就不能有效地檢測識別出來。而利用紅外熱成像技術所研制的紅外熱成像攝像機則可以檢測識別出來，因為當某處的表面被弄亂時，該表面的熱輪廓也會被破壞，如翻過的土壤熱輻射和壓實的土壤熱輻射是不同的。因此，通過紅外熱成像攝像機的這種功能可以找到被埋藏的贓款贓物等。第四：紅外熱成像技術能直觀地顯示物體表面的溫度場，不受強光影響，應用廣泛紅外測溫儀只能顯示物體表面某一小區(qū)域或某一點的溫度值，而紅外熱成像設備則可以同時測量物體表面各點溫度的高低，直觀地顯示物體表面的溫度場，并以圖像形式顯示出來?！　?.紅外熱成像技術的缺點　?。簣D像對比度低，分辨細節(jié)能力較差。由于紅外熱成像攝像機靠溫差成像，而一般目標溫差都不大，因此紅外熱圖像對比度低，使分辨細節(jié)能力變差。所以我們可以看到熱成像的輸出畫面呈現(xiàn)出的景物邊緣比較模糊，細節(jié)辨識度差。適用于輔助視頻監(jiān)控尚可，做為主要監(jiān)控設備就勉為其難了。第二：不能透過透明的障礙物看清目標，如窗戶玻璃。由于紅外熱成像攝像機靠溫差成像，而像窗戶玻璃這種透明的障礙物，使紅外熱成像攝像機探測不到其后物體的溫差，因而不能透過透明的障礙物看清目標。第三：成本高、價格貴仍然是限制熱成像攝像機產品廣泛使用的因素。相信隨著科技的發(fā)展，關鍵技術的突破，并提高加工效率，今后的成本會逐步降低。
　3.行業(yè)發(fā)展前景和產品在智能視頻監(jiān)控優(yōu)先域的應用　　紅外熱像儀具有很高的軍事應用價值和民用價值。近幾年來，國際紅外熱像儀行業(yè)正迎來一個快速發(fā)展期，而且從長期來看，民用監(jiān)控優(yōu)先域的潛在市場需求很大。紅外熱像儀廣泛應用于消防、電力、建筑、安防等民用優(yōu)先域，我國紅外熱像儀在這些行業(yè)的應用還處于起步階段，發(fā)展空間還是比較大的。　　例如：在森林防火行業(yè)應用中，結合前端的熱成像網絡攝像機平臺端的自動識別算法可實現(xiàn)火情的智能視頻監(jiān)控、自動識別和報警聯(lián)動，由于紅外熱成像攝像機是反映物體表面溫度而成像的設備，因此除了夜間可以作為現(xiàn)場監(jiān)控使用外，還可以作為有效的防火報警設備。如在大面積的森林中，火災往往是由不明顯的隱火引發(fā)的，這是毀滅性火災的根源。用現(xiàn)有的普通監(jiān)視系統(tǒng)，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災苗頭。利用飛機巡邏或遠距離熱成像云臺攝像機，則可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準確判定火災的地點和范圍，即可透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，把火災消滅在萌芽階段，在發(fā)出警報，使得消防工作及時開展，較大限度的必須和人民的財產損失。在電力等行業(yè)的工業(yè)設備運行監(jiān)控中，熱成像攝像機可充分體現(xiàn)其紅外測溫的能力，能感知到電力設備例如變壓器的溫度變化，結合分析軟件可實現(xiàn)異常溫度變化的判別和報警聯(lián)動，可實現(xiàn)系統(tǒng)自我保護或主動警報輸出，及時挽救損失，避免造成較大的工業(yè)級事故。