浅析红外热成像摄像机的发展与应用
随着我国安防行业技术的不断发展,全天候夜视监控已经成为检测视频监控系统是否完善、是否具有先进性的潜在衡量标准,因此主动红外夜视与被动红外夜视遍地开花,短短几年时间迅速涌向各行业领域。红外热成像摄像机现已广泛应用于森林防火、水利、海事、公安、交通、武警、海关等重要领域中;在平安城市、刑侦领域中,夜视产品也是最重要的监控监测手段之一;在其他领域中,凡需要在黑暗的地方工作时,如感光化学工业、海底资源勘察、海上石油钻井平台的监视、远洋捕捞、环保监测等都是最重要的取证工具。而被动红外中的红外热成像技术以其透雾能力卓越,夜间成像视角广等优点得到了业内外专业人士的推荐。
一、红外热成像摄像机概况
1800年英国天文学家赫胥尔(William Herschel)用分光棱镜发现人眼不可见的“热线”,后称为“红外线”,即通常所说的“红外辐射”。红外线普遍存在,任何温度高于绝对零度即-273.16℃的物体都会发出红外线,即便冰块也不例外。红外热成像技术属于红外辐射成像,它采用一种内光电效应半导体器件作探测器,被动吸收目标与周围环境之间由于温度或红外辐射率的差异,而把红外辐射能量密度分布图显示出来成为热像,再通过热像将红外图像变为人眼可见的电视图像。根据其成像器件工作方式不同主要分为非制冷型热成像仪和制冷型热成像仪。
一般来说,红外热成像摄像机主要由四部分构成,探测器、光学镜头、信号处理器、显示设备,其中核心元器件是红外探测器和光学镜头。红外热成像技术最初是为应用于军方而研发的,是一种比较昂贵的成像技术。
红外热成像探测器发展从60年代开始的美国光导HgCdTe器件,法国光伏HgCdTe器件,英国4条(或8条)扫积型HgCdTe器件等,至70年代后的扫描型和凝视型焦平面结构,均属于焦平面阵列。而目前应用较多且性价比适合安防领域的是非制冷型焦平面成像探测器,这类红外热成像探测器强调双波长(双色)或多波长(多色)响应,有更强的智能化逻辑处理功能,且在多个国家均取得了技术的突破,实现了产品化。国内安防领域应用的大多数红外热成像仪都是基于此类探测器类型,即能发挥出红外热成像的成像优势,又能有效降低投入成本。
二、红外热成像摄像机在安防领域的应用
红外热成像技术起初应用在军事上,到目前为止在军事上的应用较为广泛,如夜视侦查、武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等多个领域,尤其是在卫星、导弹、飞机等军事武器上,红外热成像技术发挥了至关重要的作用。
虽然红外热成像行业的发展始于美国军事领域,但随着非制冷红外探测技术的发展,红外热成像技术在我国各个领域也得到了广泛的应用,除了在消防、电力、建筑等行业应用的推广,目前红外热成像应用的快速增长主要来源于安防领域市场应用的不断扩大。由于红外热成像具备良好的成像透雾效果,且能满足夜间远距离广角搜索目标的需求,该类设备应用在重要的安防监控领域能有效地震慑夜间违法犯罪行为的发生,因此国内很多复杂场合的全天候监控系统中均能找到红外热成像技术与产品的应用,如:海上与内河上的巡检、巡查,团雾多发区的施工现场的监控,森林防火安防监控探测系统,文物保护区安防监控系统,水源保护区的安防监控系统,机场铁路安防监控系统,特种基地安防监控系统,电力,铁路、高速公路、机场安全,城市高空瞭望,油田防盗、海洋渔业等等。
(文章来源:天极网)