主動(dòng)紅外技術(shù)
主動(dòng)紅外的應(yīng)用以LED紅外和陣列紅外、激光紅外三種紅外技術(shù)為主。
LED紅外燈
LED紅外燈" title="紅外燈">紅外燈由紅外發(fā)光二級(jí)管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級(jí)管由紅外輻射效率高的材料制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。使用該技術(shù)制作出來的紅外攝像機(jī)，以制作成本低廉見稱，而且技術(shù)門檻低，目前絕大部分安防" title="安防">安防廠家都有所選用。
使用該類技術(shù)的廠家和用戶都知道，LED紅外燈的照射距離、長時(shí)間使用后的散熱、紅外燈的壽命，監(jiān)視畫面亮度不均勻等一直是困擾大家的問題。同時(shí)，該紅外技術(shù)的應(yīng)用也有一定局限性，該技術(shù)主要是以室內(nèi)環(huán)境監(jiān)視及室外短距離為主，如像一些室內(nèi)通道、走廊、房間、庫房等，像室外短距離干道、走廊、路口、出入口等，比較適用監(jiān)視面積較小、較短區(qū)域，在這些區(qū)域的LED紅外燈表現(xiàn)效果能夠讓用戶接受，在某種程度上還可以代替超低照度攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)視。
雖然經(jīng)過很多紅外LED廠家的改良，在壽命及單LED的照射距離方面都有了很大的改善，但仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前監(jiān)控的需求，所以最終也難逃被淘汰的命運(yùn)。
陣列式紅外燈
陣列式LED紅外技術(shù)在原有LED紅外技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了先進(jìn)的封裝技術(shù)，將幾十個(gè)高功率、高效率的紅外晶體原封裝在一個(gè)平面上。陣列紅外燈的出現(xiàn)彌補(bǔ)了LED的缺陷，改善了LED使用壽命短、紅外夜視距離短、紅外效果不理想的現(xiàn)狀。特別是在一些幾十米到上百米不等的中短距離、監(jiān)控面積較廣的夜間監(jiān)視場所，如平安城市里道路監(jiān)控、工廠、小區(qū)、監(jiān)獄圍墻、較空曠廣場、體育場館監(jiān)控等等。
采用該紅外技術(shù)，在照射距離及畫面亮度均勻程度比LED均有提升。在照射距離方面，一個(gè)陣列式紅外燈的光學(xué)輸出可達(dá)約2W，相當(dāng)于傳統(tǒng)的兩百個(gè)LED發(fā)出的亮度，真正能夠?qū)崿F(xiàn)室外達(dá)到上百米的實(shí)際照射距離;在畫面的亮度均勻處理方面，由于陣列式紅外燈發(fā)光體原始的半功率角約為150°，可通過光學(xué)手段改變不同的角度，發(fā)光角度可大可小，使得照明光束均勻照射在目標(biāo)物上，使整個(gè)畫面亮度均勻。
此外，陣列式紅外燈在使用壽命方面也有很大的改進(jìn)，陣列式紅外燈的集成體使用金屬制成，散熱好，操作時(shí)易保持低溫。雖然該技術(shù)在市場逐步被推廣但由于成本較高的原因，一定程度上影響了該類型產(chǎn)品推進(jìn)的步伐，隨著制作成本大幅度下降，在未來一至二年內(nèi)該技術(shù)應(yīng)該會(huì)逐漸有所普及。
激光紅外燈
激光紅外燈屬于半導(dǎo)體激光器，是利用半導(dǎo)體材料在空穴和電子復(fù)合的過程，以及電子能級(jí)的降低而釋放出電子來產(chǎn)生光能的，然后光子在諧振規(guī)范光子的傳播方向形成激光。激光有良好的方向性，表現(xiàn)為光束的角度小、能量集中，傳播到較遠(yuǎn)的距離仍有足夠的光照強(qiáng)度，所以非常適合遠(yuǎn)距離照明。
常規(guī)產(chǎn)品照射距離100-500米，最遠(yuǎn)可達(dá)3000米。想要現(xiàn)實(shí)中遠(yuǎn)距離的監(jiān)控就需要采用新的技術(shù)，那就是紅外激光夜視技術(shù)，如大面環(huán)境監(jiān)控、森林防火、景區(qū)監(jiān)控、港口碼頭監(jiān)控、油田監(jiān)控等，這些區(qū)域主要特點(diǎn)是監(jiān)控距離長，一般都長達(dá)幾百米甚至1至2公里不等，監(jiān)視范圍較大，風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高，而激光紅外燈技術(shù)的推出，完全可以解決上述在遠(yuǎn)程夜監(jiān)視的問題，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的照射，達(dá)到監(jiān)控目的。激光紅外燈的生廠工藝不像LED紅外燈一樣，其生產(chǎn)工藝要求非常高。同時(shí)激光紅外燈生產(chǎn)需要投入龐大的資金，也是一般廠家所不能完成的。激光紅外技術(shù)生產(chǎn)需要改進(jìn)，生產(chǎn)成品需要降低，隨著市場推進(jìn)，激光紅外燈產(chǎn)品大約在未來三至五年內(nèi)會(huì)像LED紅外燈一樣普及。最終會(huì)成為主流的紅外夜視產(chǎn)品。
被動(dòng)紅外技術(shù)
紅外熱成像技術(shù)原理是基于自然界中一切溫度高于絕對(duì)零度(-273℃)的物體，每時(shí)每刻都輻射出紅外線，同時(shí)這種紅外線輻射都載有物體的特征信息，這就為利用紅外技術(shù)判別各種被測目標(biāo)的溫度高低和熱分布場提供了客觀的基礎(chǔ)，利用這一特性通過紅外探測器將物體發(fā)熱部位輻射的功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，成像裝置就可以一一對(duì)應(yīng)地模擬出物體表面溫度的空間分布，經(jīng)電子系統(tǒng)處理傳至顯示屏幕上，得到與物體表面熱分布相對(duì)應(yīng)的熱像圖，即紅外熱圖像。
由此可見，通過紅外熱成像技術(shù)所看到的目標(biāo)的熱圖像和目標(biāo)的可見光圖像不同，它是人眼不能直接看到的目標(biāo)的表面溫度分布所轉(zhuǎn)變而來的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。利用這種技術(shù)，可以使人們?cè)谕耆珶o光的夜晚、煙云密布的戰(zhàn)場，或者是在雨雪霧風(fēng)的惡劣氣候下，清晰地觀察到前方的情況，正是基于這個(gè)特點(diǎn)，紅外熱成像技術(shù)為安防監(jiān)控領(lǐng)域提供了先進(jìn)的夜視裝備，并為安防監(jiān)控工程裝上了全天候的監(jiān)視系統(tǒng)。
1、對(duì)被遺棄的行李包裹等遺留物體進(jìn)行有效的檢測
對(duì)于被遺棄的行李包裹等遺留物體，普通監(jiān)控?cái)z像頭由于受自然光成像的局限，只能看到行李包裹的外部特征，很難觀察到行李包裹內(nèi)所裝的物品，也無法對(duì)其進(jìn)行分析。利用紅外熱成像技術(shù)，可以輕而易舉的對(duì)行李包裹的內(nèi)部物品進(jìn)行透視與分析。
由于物體產(chǎn)生的熱量在發(fā)出紅外輻射的同時(shí)，還在物體周圍形成了一定的表面溫度分布場，不同物體的發(fā)熱功率也不盡相同。因而，不同的物體內(nèi)部所發(fā)出的熱擴(kuò)散和物體表面溫度也是不同的，通過紅外熱成像技術(shù)所觀察到的行李包裹的紅外熱圖像必然會(huì)呈現(xiàn)出其不同的表面溫度特征，在通過分析行李包裹的紅外熱圖像的特征，即可推論出其內(nèi)物品的特征，從而對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幹谩?/p>
2、對(duì)周邊入侵進(jìn)行監(jiān)測、報(bào)警
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)只是對(duì)周圍的現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與記錄，在非智能的狀態(tài)下，無法完成有效的預(yù)警、報(bào)警" title="報(bào)警">報(bào)警功能;而傳統(tǒng)的紅外對(duì)射技術(shù)，雖然能夠?qū)θ肭终哌M(jìn)行適時(shí)報(bào)警，卻無法認(rèn)識(shí)入侵對(duì)象到底是什么，這可能造成每一次報(bào)警都是虛驚一場，而導(dǎo)致無效報(bào)警。
利用紅外熱成像技術(shù)對(duì)周邊入侵進(jìn)行監(jiān)視，不僅能夠適時(shí)報(bào)警，而且能夠在報(bào)警的同時(shí)，察看當(dāng)時(shí)所入侵者的紅外監(jiān)控圖像，從而對(duì)入侵者對(duì)象做出分析，達(dá)到一般監(jiān)視系統(tǒng)不易達(dá)到的效果。
另外，眾所周知，小區(qū)的防范主要是嚴(yán)防罪犯進(jìn)入，一般的監(jiān)視系統(tǒng)，安裝時(shí)很容易產(chǎn)生監(jiān)視死角，不利于全面控制監(jiān)控面。利用紅外熱成像技術(shù)，安裝紅外熱成像儀，可以克服普通監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視死角這個(gè)難題。
3、對(duì)被盜事物和被埋葬物、尸體等進(jìn)行有效的檢測發(fā)掘
普通監(jiān)視攝像頭是無法看到發(fā)光物體表面掩蓋下所隱藏的物體的，但利用紅外熱成像技術(shù)所研制的紅外熱成像儀則可以看出來。因?yàn)楫?dāng)某處的表面被弄亂時(shí)，該表面的熱輪廓也會(huì)被破壞，如翻過的土壤熱輻射和壓實(shí)的土壤熱輻射是不同的。通過紅外熱成像儀的這種功能可以找到被藏或被埋的東西。曾有過這樣一個(gè)案例，一男子在搶銀行之后，為掩蓋罪證，該男子將搶來的錢偷偷的埋在了小區(qū)公園的偏僻之處，并用草皮蓋住了埋錢地點(diǎn)，該男子自以為做得天衣無縫，但警察通過紅外熱像儀所監(jiān)控到的小區(qū)公園圖像，很快發(fā)現(xiàn)了被埋藏在公園內(nèi)的贓款。
4、對(duì)重要區(qū)域進(jìn)行全天候的智能視頻監(jiān)控
普通的視頻監(jiān)控鏡頭可能很難對(duì)某些重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域做到全天候的監(jiān)控，如重要的行政中心、銀行的金庫、機(jī)要室、軍事要地、監(jiān)獄等地。這些重要的監(jiān)控區(qū)域不可能完全做到全天候的有可見光，而沒有了可見光，普通視頻監(jiān)控鏡頭也就失去了其監(jiān)控功能。這些地方特別適用這種紅外熱成像儀，它可以晝夜24小時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)，并隨時(shí)對(duì)背景資料進(jìn)行分析，一旦發(fā)生變化，可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并可以通過其他智能設(shè)備的處理，自動(dòng)對(duì)有關(guān)情況進(jìn)行處理，并隨時(shí)將情況上報(bào)，取得進(jìn)一步的處理意見。
5、對(duì)邊防的有效監(jiān)控
大家都很清楚，邊界防衛(wèi)是一件非常困難的事情。我國邊境線甚長，海洋也遼闊，由于野外環(huán)境的惡劣，特別是在下雨、下雪、大霧、大風(fēng)的日子，許多系統(tǒng)都不可能很好地?fù)?dān)當(dāng)起防范作用，更不用說通過智能分析報(bào)警了。如果采用人員巡邏，利用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察，往往由于可見光波長短，因而觀察效果也不會(huì)理想，也不可能做到全天候，這樣難免不造成漏查、誤查和失查的現(xiàn)象。
紅外熱成像儀可以探測到波長較短的紅外線，因而可以遠(yuǎn)距離進(jìn)行觀察，特別適用于風(fēng)雨天氣。香港警方曾在某一邊境地區(qū)放置了五套紅外熱成像儀，在使用過程中，成功地破獲了多起非法入境者案件，效率大大高于原來用人工巡查。
在海岸港口等地方，用紅外熱成像儀，可以迅速地跟蹤來往船只。現(xiàn)在海邊走私，常常利用“大飛”來進(jìn)行，這些“大飛”無燈光，馬力大，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，往往容易擺脫緝私人員和邊防人員的追蹤，普通視頻監(jiān)控?cái)z像頭更是對(duì)其無可奈何，而有了紅外熱成像儀，就可以遠(yuǎn)距離跟蹤這些“大飛”，就是在雷達(dá)的死角，這個(gè)系統(tǒng)也可以正常運(yùn)行，特別是在黑夜和惡劣的天氣下，均可以充分發(fā)揮其良好的特點(diǎn)。
6、在消防領(lǐng)域的有效監(jiān)控
對(duì)于消防的安全監(jiān)控和預(yù)警，以及事后搜救，普通視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)也許無能為力，而對(duì)于紅外熱成像儀卻正是大顯身手的大好時(shí)機(jī)。
如在大面積的森林中，火災(zāi)往往是由不明顯的隱火引發(fā)的，這是毀滅性火災(zāi)的根源。用現(xiàn)有的普通監(jiān)視系統(tǒng)，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。 然而采用紅外熱成像儀，則可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，把火災(zāi)消滅在萌芽階段，做到未雨綢繆。
在住宅小區(qū)、機(jī)場、碼頭、學(xué)校等人流密集的場所，使用紅外熱成像儀能及時(shí)監(jiān)測到火災(zāi)苗頭并報(bào)警，觀察人員通過紅外熱圖像，能迅速找到火災(zāi)源頭，及時(shí)采取行動(dòng)進(jìn)行處理。即使是在火災(zāi)過后，消防人員也能通過現(xiàn)場紅外熱成像儀的監(jiān)視圖像，開展對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場卓有成效的搜救工作