红外热成像摄像机原理分析
随着技术的进步,监控系统已经在各个领域得到了广泛的应用。目前的视频监控系统主要采用可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行日常的安全防护,但由于可见光摄像机在恶劣天气或照度较低的条件下,很难滤除干扰得到有用的视频图像,因此使得整个安防系统在夜间或恶劣天气条件下的防范能力大打折扣。
同时,由于现在的视频监控系统仍然依托于人工监视,安保人员需要对监控画面进行24小时不间断的监视、人为对视频图像进行分析报警,否则系统就起不到实时报警的功能,而更多的只是事发后取证的作用。从整体上来说,目前的视频监控系统还处于在半天时、半天候和半自动状态。
一项统计数据表明,世界上47%的暴力犯罪案件发生在晚6点到早6点之间。原因很简单,在夜幕的笼罩下,犯罪分子容易隐蔽,犯罪场面也不容易被看见——黑暗掩盖了犯罪行为。即使安装了一般的视频监控系统,也有可能让犯罪分子逃之夭夭。因此,如何提高在“夜黑风高”的案件高发时间段的自动报警防范能力,成为安防系统当成亟待解决的难题之一。
在这种情况下,红外热成像技术以其作用距离远、穿透能力强、能识别隐蔽目标等优势被引入安防领域,成为监控领域的一份子。
热成像摄像机的监控原理
在自然界中一切温度高于绝对零度(-273.16摄氏度)的物体都不断地辐射着红外线,这种现象称为热辐射。红外线是一种人眼不可见的光波,无论白天黑夜,物体都会辐射红外线,但红外线不论强弱,人们都看不到。
热成像摄像机(又叫热像仪)就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号,经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描转换成电信号,经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像。利用这种原理制成的仪器为热成像摄像机。它通过探测微小的温度差别,将温度差异转换成实时的视频图像,显示在监视器上。与其他需要少量光线产生影像的夜视系统不同,其完全不需要任何光,这使它成为人们在全黑环境、黑暗的夜晚监控的完美工具。
由此可见,红外热像仪在完全无光、距离较远时都可对物体成像,它不仅可在完全无光的情况下观测,而且可以在黑夜或浓厚的烟幕、云雾中探测到对方的目标,包括已伪装的目标和高速运动目标,同时还要求在远距离上识别目标,因而热成像摄像机属现今最高档的夜视仪。被观察物体一般都比周围环境温度高,因此也就成了热像仪最好的观察对象。
在夜间以及恶劣气候条件下,红外热成像监控设备可以对各种目标,如人员、车辆等进行监控。红外热像仪的工作波段可达到中、远红外区域,但由于大气对波长为3至5微米和8至14微米以外的红外线有强烈的衰减作用,所以实际上热像仪主要工作在3至5微米和8至14微米两个红外波段。
(文章来自 百度文库 编辑发布)
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