什么是熱成像攝像機
熱成像攝像機，是一種通過接受物體發(fā)出的紅外線來顯示的攝像機。
中文名 熱成像攝像機 其他稱呼 紅外熱像儀
目錄
1 介紹
2 優(yōu)勢
3 應用
介紹
任何有溫度的物體都會發(fā)出紅外線，熱像儀就是接收物體發(fā)出的紅外線，通過有顏色的圖片來顯示被測量物表面的溫度分布，根據(jù)溫度的微小差異來找出溫度的異常點，從而起到與維護的作用。一般也稱作紅外熱像儀。
而熱成像攝像機的工作原理就是熱紅外成像技術。其核心就是熱像儀，它是一種能夠探測極微小溫差的傳感器，將溫差轉換成實時視頻圖像顯示出來。但是只能看到人和物體的熱輪廊，看不清物體的真實面目。
優(yōu)勢
1 全意識
2 白天夜間都可正常使用
3 天氣可使用
4 可看穿霧、雨、煙等障礙
5 一切發(fā)熱物體都無處可藏
應用
隨著光電信息、微電子、網(wǎng)絡通信、數(shù)字視頻、多媒體技術及傳感技術的發(fā)展，安防監(jiān)控技術已由傳統(tǒng)的模擬走向高度集成的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化。隨著市場的需求的增加，現(xiàn)代幾乎在安防監(jiān)控系統(tǒng)中都有應用或即將應用。現(xiàn)代傳感技術中發(fā)展迅速的紅外熱成像技術在安全防范系統(tǒng)中也開始得到了應用。 紅外熱成像 我們?nèi)搜勰軌蚋惺艿降目梢姽獠ㄩL為：0.38—0.78微米。通常我們將比0.78微米長的電磁波，稱為紅外線。自然界中，一切物體都會輻射紅外線，因此利用探測器測定目標本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，稱為熱圖像。 同一目標的熱圖像和可見光圖像是不同，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圖像，或者說，紅外熱圖像是人眼不能直接看到目標的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標表面溫度分布的熱圖像。 紅外熱成像的特點 自然界所有溫度在零度(-273℃)以上的物體都會發(fā)出紅外線，紅外線(或稱熱輻射)是自然界中存在廣泛的輻射。大氣、煙云等吸收可見光和近紅外線，但是對3~5微米和8~14微米的紅外線卻是透明的。因此，這兩個波段被稱為紅外線的“大氣窗口”。我們利用這兩個窗口，可以在無光的夜晚，或是在煙云密布的惡劣環(huán)境，能夠清晰地觀察到前方的情況。正是由于這個特點，紅外熱成像技術可用在安全防范的夜間監(jiān)視和森林防火監(jiān)控系統(tǒng)中。 紅外熱成像儀 采用紅外熱成像技術，探測目標物體的紅外輻射，并通過光電轉換、信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像的設備，我們稱為紅外熱成像儀。紅外熱成像儀可分為致冷型和非致冷型兩大類。致冷型的熱靈敏度高結構復雜一般用于軍事用途而非致冷型靈敏度雖低于致冷型，但其性能已可以滿足多數(shù)軍事用途和幾乎所有的民用領域。由于不需要配備制冷裝置，因此非制冷紅外熱成像儀性價比較致冷型的高。
1、夜間及惡劣氣候條件下目標的監(jiān)控
夜晚，由于的原因，可見光器材已經(jīng)不能正常工作，如果采用人工照明的手段，則容易暴露目標。若采用微光夜視設備，它同樣也工作在可見光波段，依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動接受目標自身的紅外熱輻射，無論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果差，但紅外線的波長較長，特別是工作在8～14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較高，因此仍可以正常觀測目標。因此在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監(jiān)控設備可以對各種目標如人員、車輛等進行監(jiān)控。 2、防火監(jiān)控 由于紅外熱成像儀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，還可以作為有效防火報警設備，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)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災苗頭。而應用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準確判定火災的地點和范圍，透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，做到早知道早預防，早撲滅。 3、及隱蔽目標的識別 普通的是以防可見光觀測為主。一般分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產(chǎn)生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易，也不容易產(chǎn)生錯誤判斷。 隨著光電信息、微電子、網(wǎng)絡通信、數(shù)字視頻、多媒體技術及傳感技術的發(fā)展，安防監(jiān)控技術已由傳統(tǒng)的模擬走向高度集成的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化。隨著市場的需求的增加，現(xiàn)代幾乎在安防監(jiān)控系統(tǒng)中都有應用或即將應用。現(xiàn)代傳感技術中發(fā)展迅速的紅外熱成像技術在安全防范系統(tǒng)中也開始得到了應用。
紅外熱成像攝像機能夠顯示物體溫度場，將人眼不能直接看到的目標表面溫度分布情況，變成人眼可以識別的代表目標表面溫度分布的熱圖像。在獲取物體熱圖像的同時，通過熱成像系統(tǒng)智能的測溫算法對非接觸探測到的紅外熱能加以量化和計算，能較為準確測量被攝物體表面溫度值，可以用于溫度預警監(jiān)測的場合，預防因溫度的變化引起的火災，如電力、石油化工、森林防火等等。
總的來說，相比于可見光普通攝像機其技術優(yōu)勢以及劣勢點如下：優(yōu)點是，被動紅外，非接觸，隱蔽性好；全天候監(jiān)控，可以穿過煙霧；作用距離遠；能夠顯示物體溫度場；不受強光影響。缺點：分辨細節(jié)能力差，不能透過透明的障礙物，例如玻璃，成本相對普通攝像機較高。
紅外熱成像攝像機采用的是接受外界事物的紅外波成像，我們知道，自然界中高于零度的物體都會發(fā)出紅外波，熱成像攝像機就是接受紅外輻射成像的，所以不受白天黑夜的影響。
普通的攝像機受天氣影響比較大，大氣能見度較低的情況下白天成像質(zhì)量就會受到很大的影響，晚上基本看不到。如果是雨天、霧霾等天氣，那么普通攝像機基本上是不能成像的，也就是起不到監(jiān)控效果。而這些因素熱成像攝像機是不受干擾的，無論在夜間還是在陰天、下雨、霧霾等天氣，都可以清晰成像。
及隱蔽目標的識別 普通的是以防可見光觀測為主。一般分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產(chǎn)生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易，也不容易產(chǎn)生錯誤判斷。
今天為大家介紹熱成像攝像機監(jiān)控的七大優(yōu)勢，主要從七個方面詳細的為大家講解。隨著安防行業(yè)的不斷發(fā)展，光電信息、微電子、網(wǎng)絡通信、數(shù)字視頻、多媒體技術及傳感技術也更多地融入到視頻監(jiān)控領域中來。其中，熱成像技術以其全天候、高靈敏度的優(yōu)勢在銀行、機場、油田、、軍事設施、港口碼頭、航道、等重點安防領域中得到了廣泛的應用。
說到熱成像技術，我們就不得不提到熱成像攝像機，也有人稱之為熱像儀。不過，讀者千萬不要混淆了，熱像儀一般來說分為兩類，一類是用來測量溫度的，另一類則是安防監(jiān)控所用，后者我們也稱之為熱成像攝像機。由于受到價格、使用成熟度都方面的限制，熱成像攝像機一直沒有獲得較快的發(fā)展。
近年來，隨著人們監(jiān)控需求的不斷提升，全天候、惡劣環(huán)境的監(jiān)控要求也越來越多，雖然目前市面上出現(xiàn)了眾多類型的攝像機，比如紅外攝像機、低照度攝像機、強光抑制攝像機、寬動態(tài)攝像機等等，用以滿足人們在微光、甚至無光的環(huán)境下的監(jiān)控需求，然而監(jiān)控效果卻差強人意。
在這樣的背景下，熱成像攝像機開始大行其道，以其作用距離遠、穿透能力強、能識別隱蔽目標等優(yōu)勢獲得了市場的青睞。那么，與低照度、激光照明及紅外燈等技術相比，熱成像攝像機的優(yōu)勢體現(xiàn)在哪兒呢?下面我們來進行分析：
熱成像攝像機優(yōu)勢一：作用距離遠
一般的紅外燈產(chǎn)品只有不到100米的成像距離。熱成像攝像機對物體輻射的紅外線進行成像，不受環(huán)境光和照明光的限制，一般長焦熱成像儀能觀測3千米以上的人員和6千米以上的車輛。
熱成像攝像機優(yōu)勢二：隱蔽性強
熱成像攝像機是被動地接收信號，不主動發(fā)射探測信號，這樣就不容易被反偵察手段所發(fā)現(xiàn)。
熱成像攝像機優(yōu)勢三：穿透能力強
紅外熱輻射比可見光具有更強的穿透霧、霾、雨、雪的能力，因而熱成像攝像機在惡劣天氣條件下的成像效果幾乎不受影響。特別是作用于8-14um的長波紅外熱像儀，具有更強的穿透霧能力。
熱成像攝像機優(yōu)勢四：全天候工作能力，抗強光干擾
熱成像攝像機成像不借助照明光和環(huán)境光，而是靠目標與背景的輻射產(chǎn)生景物圖像，因此熱成像攝像機能24小時全天候工作，并且也不會像其他夜視設備那樣受可見光強光干擾。而低照度攝像機在沒有環(huán)境光的情況下不能成像。
熱成像攝像機優(yōu)勢五：能識別隱蔽目標
普通的是以防可見光觀測為主。一般分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產(chǎn)生錯誤判斷。熱成像攝像機能透過和草叢樹葉，探測出隱蔽的熱目標，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易，也不容易產(chǎn)生錯誤判斷。
熱成像攝像機優(yōu)勢六：防火監(jiān)控
一般的火災都是由不明顯的隱火引發(fā)的。用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災苗頭。由于熱成像攝像機是反映物體表面溫度而成像的設備，應用紅外熱成像儀透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，做到早知道早預防，早撲滅。
熱成像攝像機優(yōu)勢七：功耗低壽命長
激光照明或者紅外燈由于需要主動照明，整機功耗比較大，有些特殊供電的場合，必須使用低功耗的紅外熱像儀系統(tǒng)。由于紅外燈等主動系統(tǒng)的散熱問題不好解決，而普通紅外燈的壽命只有1000小時，激光照明的壽命大約為10000小時，但是非制冷紅外熱成像儀的壽命可達45000小時。
全意、2 白天夜間都可正常使、3 天氣可使、4 可看穿霧、雨、煙等障、5 一切發(fā)熱物體都無處可藏
熱成像攝像機的優(yōu)勢
夜間及惡劣氣候條件下目標的監(jiān)控夜晚，由于的原因，可見光器材已經(jīng)不能正常工作，如果采用人工照明的手段，則容易暴露目標。若采用微光夜視設備，它同樣也工作在可見光波段，依然需要外界光照明。而紅外熱成像儀是被動接受目標自身的紅外熱輻射，無論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會暴露自己。同樣在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果差，但紅外線的波長較長，特別是工作在8～14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較高，因此仍可以正常觀測目標。因此在夜間以及惡劣氣候條件，采用紅外熱成像監(jiān)控設備可以對各種目標如人員、車輛等進行監(jiān)控。
防火監(jiān)控 由于紅外熱成像儀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，還可以作為有效防火報警設備，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)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災苗頭。而應用紅外熱成像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準確判定火災的地點和范圍，透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，做到早知道早預防，早撲滅。
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及隱蔽目標的識別 普通的是以防可見光觀測為主。一般分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產(chǎn)生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易，也不容易產(chǎn)生錯誤判斷。 隨著光電信息、微電子、網(wǎng)絡通信、數(shù)字視頻、多媒體技術及傳感技術的發(fā)展，安防監(jiān)控技術已由傳統(tǒng)的模擬走向高度集成的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡化。隨著市場的需求的增加，現(xiàn)代幾乎在安防監(jiān)控系統(tǒng)中都有應用或即將應用。現(xiàn)代傳感技術中發(fā)展迅速的紅外熱成像技術在安全防范系統(tǒng)中也開始得到了應用。
一項統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，世界上47%的暴力案件發(fā)生在晚6點到早6點之間。原因很簡單，在夜幕的籠罩下，分子容易隱蔽，場面也不容易被看見——黑暗掩蓋了行為。即使安裝了一般的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，也有可能讓分子逃之夭夭。因此，如何提高在“夜黑風高”的案件高發(fā)時間段的自動報警防范能力，成為安防系統(tǒng)當成亟待解決的難題之一。
在這種情況下，紅外熱成像技術以其作用距離遠、穿透能力強、能識別隱蔽目標等優(yōu)勢被引入安防領域，成為監(jiān)控領域的一份子。
熱成像攝像機的必要性與優(yōu)勢所在
目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要采用可見光攝像機和人工監(jiān)視、錄像相結合的方式進行日常的安全防護，但由于可見光攝像機在惡劣天氣或照度較低的條件下，很難濾除干擾得到有用的視頻圖像，因此使得整個安防系統(tǒng)在夜間或惡劣天氣條件下的防范能力大打折扣。
同時，由于現(xiàn)在的視頻監(jiān)控系統(tǒng)仍然依托于人工監(jiān)視，安保人員需要對監(jiān)控畫面進行24小時不間斷的監(jiān)視、人為對視頻圖像進行分析報警，否則系統(tǒng)就起不到實時報警的功能，而更多的只是事發(fā)后取證的作用。從整體上來說，目前的視頻監(jiān)控系統(tǒng)還處于在半天時、半天候和半自動狀態(tài)。
而紅外熱成像技術以其作用距離遠、穿透能力強、能識別隱蔽目標等優(yōu)勢被引入安防領域，順利成為監(jiān)控領域的一份子。隨著技術的進步，監(jiān)控系統(tǒng)也已經(jīng)在各個領域得到了廣泛的應用。
紅外熱成像攝像機在安防領域的重要性及典型應用探討
熱成像攝像機的監(jiān)控原理
在自然界中一切溫度高于零度(-273.16攝氏度)的物體都不斷地輻射著紅外線，這種現(xiàn)象稱為熱輻射。紅外線是一種人眼不可見的光波，無論白天黑夜，物體都會輻射紅外線，但紅外線不論強弱，人們都看不到。
熱成像攝像機(又叫熱像儀)就是利用紅外探測器、光學成像物鏡接收被測目標的紅外輻射信號，經(jīng)過紅外光學系統(tǒng)紅外探測器的光敏源上利用電子掃描電路對被測物的紅外熱像進行掃描轉換成電信號，經(jīng)放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監(jiān)測器顯示紅外熱圖像。利用這種原理制成的儀器為熱成像攝像機。它通過探測微小的溫度差別，將溫度差異轉換成實時的視頻圖像，顯示在監(jiān)視器上。與其他需要少量光線產(chǎn)生影像的夜視系統(tǒng)不同，其不需要任何光，這使它成為人們在全黑環(huán)境、黑暗的夜晚監(jiān)控的工具。
由此可見，紅外熱像儀在無光、距離較遠時都可對物體成像，它不僅可在無光的情況下觀測，而且可以在黑夜或濃厚的煙幕、云霧中探測到對方的目標，包括已的目標和高速運動目標，同時還要求在遠距離上識別目標，因而熱成像攝像機屬現(xiàn)今的夜視儀。被觀察物體一般都比周圍環(huán)境溫度高，因此也就成了熱像儀觀察對象。
在夜間以及惡劣氣候條件下，紅外熱成像監(jiān)控設備可以對各種目標，如人員、車輛等進行監(jiān)控。紅外熱像儀的工作波段可達到中、遠紅外區(qū)域，但由于大氣對波長為3至5微米和8至14微米以外的紅外線有強烈的衰減作用，所以實際上熱像儀主要工作在3至5微米和8至14微米兩個紅外波段。
熱成像攝像機在安防中的應用
(1)防火監(jiān)控
由于紅外熱像儀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，還可以作為有效防火報警設備，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)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災苗頭。而應用紅外熱像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準確判定火災的地點和范圍，透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，做到早預防、早撲滅。
(2)及隱蔽目標的識別
普通的是以防可見光觀測為主。一般分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，這時如果采用可見光的觀察方式，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產(chǎn)生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易，也不容易產(chǎn)生錯誤判斷。另外，一般人員也不了解避開紅外監(jiān)視的方法，因此紅外熱成像裝置在識別及隱蔽目標這方面的效果明顯。
(3)夜間以及惡劣氣候條件下的道路監(jiān)控
由于紅外熱成像系統(tǒng)在觀察、識別目標方面有著眾多的優(yōu)點，在許多發(fā)達國家的高速公路、鐵路夜間安全保衛(wèi)、夜晚城市交通管制等領域中已經(jīng)得到了廣泛的應用。
(4)重點部門、建筑、倉庫的保安、防火監(jiān)控
由于紅外熱成像設備是反映物體溫度而成像的設備，因此在夜間可以作為重點部門、建筑、倉庫、小區(qū)現(xiàn)場監(jiān)控使用，并且由于該種設備是一種成像設備，因此工作可靠，可以大幅減少虛警率。
(5)陸上和港口交通安全保障
在我國，隨著城市交通的擴大，公路、鐵路和水路的延伸，交通安全成為極大的問題，尤其在夜間或多霧、多雨的惡劣環(huán)境的安全行駛，便成為問題。如今裝有紅外熱像儀的汽車或船舶，就可以避免在夜間或惡劣環(huán)境下的交通事故。
(6)紅外熱成像在機場的應用
隨著航空事業(yè)的不斷發(fā)展，各地都在興建、擴建機場，飛機出行已成為中國百姓商務旅行，飛機高效、快捷的運輸手段在帶來方便的同時也成為治安事件及襲擊的重點區(qū)域。因此，機場的安防建設歷來是中國乃至世界關注的熱點。
由于機場占地面積非常龐大，監(jiān)控布置的難度較大，面對非法入侵甚至襲擊，確保乘客及機場安全乃頭等大事，紅外熱成像儀能在機場夜間監(jiān)控起到非常大的作用。
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