自然界中的一切物體,隻要它的(de)溫度高於絕(jué)對溫(wēn)度(-273℃)就存在分子和原子無(wú)規則的運動,其表(biǎo)麵就不斷地輻射不為人眼所見的(de)紅外線。紅外熱成像儀接收物體發出(chū)的紅外線,通過有顏色(sè)的圖片來顯(xiǎn)示被測量物表麵的溫度分布,從而形成可識讀圖像;其核心就是熱像儀,它是一種(zhǒng)能夠探測極微小溫(wēn)差的傳感器,將溫(wēn)差轉換成實時視(shì)頻圖像顯示出來。但是隻能看到人和物體的(de)熱輪廊,看不清物體的真實麵(miàn)目。紅外熱成像儀可以穿透雨、霧,即便無光環境,依然可以顯像。
紅外熱成像儀的用途(tú)非常廣泛,特別是在滅火救(jiù)援中,消防部門利用它可以判斷火源的位置,有助(zhù)於消防官兵快(kuài)速滅(miè)火(huǒ),減(jiǎn)少人員傷亡降低火災損(sǔn)失(shī)。消防官兵通過非接(jiē)觸探測紅外能量(熱量),並將其轉換為電信號,進而在顯示器上生成(chéng)熱(rè)圖像和(hé)溫度值,還可以對溫度值進行計算的一(yī)種檢測(cè)設備。
那麽,紅外熱成像(xiàng)儀究竟是擁有了哪些特殊性(xìng)能(néng),讓(ràng)它有這般魅力(lì)?
可見(jiàn)光補光監控
即為監控場景增設(shè)可見光源,以使監控設備能捕(bǔ)捉到(dào)清晰、色彩飽滿的彩色圖(tú)像(xiàng)。但這種(zhǒng)應用方式很笨拙,需(xū)要給監控(kòng)場景增加足夠(gòu)光(guāng)源,以保證彩色圖像質量,能源消耗、成本支出非常(cháng)大,此方式除了城市道路監控可利用路燈光源外,其它場(chǎng)景較少(shǎo)得到應用。
激光/紅外補光監控
這是將補光光源安裝於攝像機上,作為攝像機的一部分。這是目前夜間監控應用得最多的方式。而補光技術也有兩種:激光和紅外。
激光(guāng)補光:是在攝像機上配上激光燈源,激光(guāng)燈采用光斑(bān)均勻強化技(jì)術、光斑自動聚焦技術(shù);具有光度強、畫麵更加均勻(yún)、耗電少、使用壽命更長等優點。不過,安防所用的激光燈,幾乎都是采用激光(guāng)廠家的產品,匹配性比較被動。
紅外補光(guāng)技術:市場上主要采用紅外發射二極管的紅外燈,由紅外發光二級管矩陣組成發光(guāng)體;以發射波長850nm和940nm的紅外LED為主流應用。紅外補光技(jì)術最令人擔憂之處在於,紅外燈的壽命。目前主要(yào)解決方式(shì)為,將紅外發射二(èr)級(jí)管由紅外輻射效率高的材料(liào)(常用砷化镓(jiā)GaAs)製成PN結,外加正(zhèng)向偏壓向PN結注入電流激發紅外光,可實現低紅爆甚至無紅爆、壽命長應用。
紅外應用的第二個關注點是防過曝,如果紅外燈不可調節,那麽(me)同一功率下,就會造成近距離圖像就有可能發生過曝、遠距(jù)離照(zhào)度不足的不良效果;為解決此問題,現(xiàn)在很多紅外攝像機都支(zhī)持SMARTIR技術,即智能調光技術,攝像機將根據紅外燈輔助下,圖像畫麵的亮度、飽(bǎo)和度,自動計算是否合理,若過曝或亮度不足,則相對應地降低或增強紅外燈的發光功率,從而(ér)得到適於監看的畫麵效果;而該技術的實現,還對能耗的進行有(yǒu)效控製,降低能耗支持。
如今很多安防廠家為了實現更好的紅外應用,一般都采用良好的紅外增透玻璃,在降低紅外線(xiàn)折損的同時,可以實現一定程度的夜間隱蔽效果;如果選(xuǎn)用較好的紅外燈、增(zēng)透玻(bō)璃,紅外攝像機將實(shí)現絕佳的消除紅爆隱身應用。
通過人工補(bǔ)光技術,雖然畫麵(miàn)丟失了色彩信(xìn)息,但圖像的細節都能逐一清晰(xī)辨認,並能在無光源環境下實現主動式補光應(yīng)用。
隨動應用
補光光源(yuán)須與攝像機鏡頭的(de)變倍、雲台做(zuò)智能隨動,方能顯示出良好的實時畫麵效果。當雲台旋轉時,監控景深將會發生(shēng)變(biàn)化,此時(shí)可通過智能調節補光設備的功率來實現畫麵的舒適(shì)性(xìng),該技術已經比較(jiào)成(chéng)熟。但若是鏡頭變(biàn)倍,補光設備(bèi)的隨動性能還在不斷提高當中,其中紅外補光因(yīn)功率較低(dī),一般也不會應用在高變倍攝像機中,因此隨動的差異性(xìng)不明顯;而激光攝像機,因光束強、距離遠,當鏡頭快(kuài)速變倍時,會有1-5秒的延時,如當鏡頭由高變倍快速變為低變倍過程中,畫麵會先(xiān)出現激光未照射到的暗區及激光處的亮斑,待鏡頭穩定後,暗區才消失;激光的隨(suí)動較為滯後。
不同(tóng)監控距離應用
紅(hóng)外攝像機在實際應用中,一般(bān)以30米以(yǐ)內為常見的有效監(jiān)控距離,00米(mǐ)以內為中距離應用;另,若需要80米以(yǐ)上的紅外監控,則需要(yào)很強的(de)紅外燈才能實現。從有效監控距離來說,紅外補光技術主要適用於商場、商店、辦公樓、走廊等較短距離的(de)監控(kòng)場景。
而激光補光技術,50-150米為短距離監控(kòng)範圍(wéi)、0.5-2公(gōng)裏是(shì)較為(wéi)常見的中遠距離(lí)應用,若增強激光功率,還(hái)可實現更長距離的監控應用,適用於森林、邊防、海防、廠礦等場所。
芯片(piàn)核心平衡
芯片在低照度(dù)、紅外/激光(guāng)攝像機的DSP圖像處理上,也起著至關重要的作用,如中電(diàn)興發、海康威視的(de)微光級低照度攝像機,主要就是依賴(lài)DSP芯片來保證低照度畫質的提升,這也在(zài)激(jī)光、紅外攝像機中同樣得(dé)到普遍應用。
紅外(wài)熱成像儀未來機遇與挑戰(zhàn)並存
我(wǒ)國經濟社會的快速發(fā)展,我國各領域(yù)對安防(fáng)的需求保持持續快速增長,現代傳(chuán)感技術中發展迅(xùn)速(sù)的紅外熱成像技術在安(ān)全防範係統中也開始得到(dào)了應用。另一方(fāng)麵(miàn),隨著光電信息(xī)、微電子、網絡通信、數(shù)字視頻、多媒體技術及傳感技術的(de)發展,安防監控技術(shù)已由傳統的(de)模擬走(zǒu)向高度集成的(de)數字化、智能化、網絡化,熱成像攝像機也在安防領域的應用(yòng)也逐漸豐富。市場需求和技(jì)術進步的雙重驅動,推動了我國熱(rè)成像攝(shè)像機行業的快速發展。
當前我國熱成像攝像機仍處於發展的起步階段,市(shì)場對熱成像(xiàng)攝(shè)像機的需求持續快速增長,相(xiàng)關廠商在(zài)技術研發和產品開發上(shàng)積極推進,相關應(yīng)用逐步覆蓋專業領域和商業及民用市場,行業發展前景值得樂觀(guān);另一方麵,由於市場競爭日趨激烈,國(guó)內熱成像攝像機行業市場集中度不高,產品質(zhì)量良(liáng)莠不齊,產(chǎn)品價格高低(dī)懸殊,市場拓展和培(péi)育較為滯後(hòu),在服務以及品(pǐn)牌影響力方麵更是(shì)差距明顯。
在國內熱成像攝像機行業,挑戰與機遇並存,發展機會均等,關(guān)鍵在於如何抓住(zhù)機遇、克服困難(nán),在(zài)實現自身發展壯大的同(tóng)時,切實推動行業的整體前進!