紅外熱成像攝像機在安防領域的重要性及典型應用探討

知識 08-16

摘要：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勢被引入安防領域，成為監控領域的一份子。

一項統計數據表明，世界上47%的暴力犯罪案件發生在晚6點到早6點之間。原因很簡單，在夜幕的籠罩下，犯罪分子容易隱蔽，犯罪場面也不容易被看見——黑暗掩蓋了犯罪行為。即使安裝了一般的視頻監控系統，也有可能讓犯罪分子逃之夭夭。因此，如何提高在「夜黑風高」的案件高發時間段的自動報警防範能力，成為安防系統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勢被引入安防領域，成為監控領域的一份子。

紅外熱成像攝像機在安防領域的重要性及典型應用探討

熱成像攝像機的必要性與優勢所在

目前的視頻監控系統主要採用可見光攝像機和人工監視、錄像相結合的方式進行日常的安全防護，但由於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在夜間或惡劣天氣條件下的防範能力大打折扣。

同時，由於現在的視頻監控系統仍然依託於人工監視，安保人員需要對監控畫面進行24小時不間斷的監視、人為對視頻圖像進行分析報警，否則系統就起不到實時報警的功能，而更多的只是事發後取證的作用。從整體上來說，目前的視頻監控系統還處於在半天時、半天候和半自動狀態。

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勢被引入安防領域，順利成為監控領域的一份子。隨著技術的進步，監控系統也已經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

熱成像攝像機的監控原理

在自然界中一切溫度高於絕對零度(-273.16攝氏度)的物體都不斷地輻射著紅外線，這種現象稱為熱輻射。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，經過紅外光學系統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，經放大處理、轉換或標準視頻信號通過電視屏或監測器顯示紅外熱圖像。利用這種原理製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，顯示在監視器上。與其他需要少量光線產生影像的夜視系統不同，其完全不需要任何光，這使它成為人們在全黑環境、黑暗的夜晚監控的完美工具。

由此可見，紅外熱像儀在完全無光、距離較遠時都可對物體成像，它不僅可在完全無光的情況下觀測，而且可以在黑夜或濃厚的煙幕、雲霧中探測到對方的目標，包括已偽裝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今最高檔的夜視儀。被觀察物體一般都比周圍環境溫度高，因此也就成了熱像儀最好的觀察對象。

在夜間以及惡劣氣候條件下，紅外熱成像監控設備可以對各種目標，如人員、車輛等進行監控。紅外熱像儀的工作波段可達到中、遠紅外區域，但由於大氣對波長為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)防火監控

由於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場監控使用外，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的。這是毀滅性火災的根源，用現有的普通方法，很難發現這種隱性火災苗頭。而應用紅外熱像儀可以快速有效地發現這些隱火，並且可以準確判定火災的地點和範圍，透過煙霧發現著火點，做到早預防、早撲滅。

(2)偽裝及隱蔽目標的識別

普通的偽裝是以防可見光觀測為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，這時如果採用可見光的觀察方式，由於野外環境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產生錯誤判斷。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於草木的溫度及紅外輻射，因此不易偽裝，也不容易產生錯誤判斷。另外，一般人員也不了解避開紅外監視的方法，因此紅外熱成像裝置在識別偽裝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控

由於紅外熱成像系統在觀察、識別目標方面有著眾多的優點，在許多發達國家的高速公路、鐵路夜間安全保衛巡邏、夜晚城市交通管制等領域中已經得到了廣泛的應用。

(4)重點部門、建築、倉庫的保安、防火監控

由於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、建築、倉庫、小區現場監控使用，並且由於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

隨著航空事業的不斷發展，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首選，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恐怖襲擊的重點區域。因此，機場的安防建設歷來是中國乃至世界關注的熱點。

由於機場佔地面積非常龐大，監控布置的難度較大，面對非法入侵甚至恐怖襲擊，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控起到非常大的作用。

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