熱成像攝像機(jī)是通過(guò)接收熱能量的形式來(lái)形成圖像的攝像機(jī)，專業(yè)名稱為紅外熱像儀或紅外熱成像儀。幾乎能用在我們生活涉及到的所有領(lǐng)域中。但因其相對(duì)比較專業(yè)，大眾的了解較少，大眾直接接觸最多應(yīng)是非典、甲流時(shí)期機(jī)場(chǎng)安檢時(shí)，經(jīng)常一個(gè)對(duì)準(zhǔn)身體或頭部的產(chǎn)品，其就是紅外熱像儀的其中一種，專門用于測(cè)量體溫。以下筆者著重介紹用于安防監(jiān)控的紅外熱像儀。

　　紅外熱像儀的優(yōu)勢(shì)

　　現(xiàn)階段可見(jiàn)光領(lǐng)域安防發(fā)展比較喜人。清晰度越來(lái)越高，從最初的CIF，經(jīng)由D1、標(biāo)準(zhǔn)高清，到現(xiàn)在的SDI 1080P高清，并從傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控發(fā)展到純數(shù)字監(jiān)控，都表明人們對(duì)安防重視度的提高?，F(xiàn)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要采用可見(jiàn)光攝像機(jī)和人工監(jiān)視、錄像相結(jié)合的方式進(jìn)行日常的安全防護(hù)。但在很多場(chǎng)合中，傳統(tǒng)的可見(jiàn)光攝像機(jī)或夜視儀無(wú)法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。如以下幾種情況：

　　· 黑暗中完全無(wú)光線(零照度，如在重點(diǎn)庫(kù)房?jī)?nèi));

　　· 黑暗中有微弱星光或燈光，但觀察距離很遠(yuǎn)，如幾百米至幾公里(如油田監(jiān)控);

　　· 在白天或者黑夜，茂密叢林中搜救或者搜索隱藏的罪犯人員;

　　· 巡邏人員或者設(shè)備不想暴露自己的位置(不能使用紅外燈);

　　· 雨霧天氣監(jiān)控;

　　· 火場(chǎng)搜救及森林防火;

　　除此之外還有很多場(chǎng)合，這里只列出幾條典型的供參考。這些場(chǎng)合中使用傳統(tǒng)的可見(jiàn)光或者市面上比較流行的夜視儀，已無(wú)法實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。而紅外熱像儀在這些場(chǎng)景中卻可以得到很好的應(yīng)用，以下為紅外熱像儀的工作原理。

　　紅外熱像儀是被動(dòng)紅外成像。在自然界中一切溫度高于絕對(duì)零度(-273.16攝氏度)的物體都不斷地輻射著紅外線，這種現(xiàn)象稱為熱輻射。紅外線是一種人眼不可見(jiàn)的光波，無(wú)論白天黑夜，物體都會(huì)輻射紅外線，但紅外線不論強(qiáng)弱，人們都看不到。紅外熱像儀就是利用紅外探測(cè)器、光學(xué)成像物鏡接收被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射信號(hào)，經(jīng)過(guò)紅外光學(xué)系統(tǒng)紅外探測(cè)器的光敏源上利用電子掃描電路對(duì)被測(cè)物的紅外熱像進(jìn)行掃描轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)放大處理、轉(zhuǎn)換或標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)通過(guò)電視屏或監(jiān)測(cè)器顯示紅外熱圖像。利用這種原理制成的儀器為紅外熱像儀。它通過(guò)探測(cè)微小的溫度差別,產(chǎn)生的圖像是熱圖像。

　　也就是任何物體都會(huì)散發(fā)熱量，紅外熱像儀就是接收這些熱量，根據(jù)物體不同部位溫度的高低，形成圖像。白的區(qū)域，就是溫度高的部位，黑的地方，表示溫度低的部位。有時(shí)可以反一下，黑表示高溫，白的表示低溫，這取決于用戶的設(shè)置。

　　紅外熱像儀的工作波段可達(dá)到中、遠(yuǎn)紅外區(qū)域，但由于大氣對(duì)波長(zhǎng)為3～5微米和8～14微米以外的紅外線有強(qiáng)烈的衰減作用，所以實(shí)際上熱像儀主要工作在3～5微米和8～14微米兩個(gè)紅外波段。[nextpage]

　　紅外熱像儀的應(yīng)用

　　黑暗中近中遠(yuǎn)距離的監(jiān)控

　　在一些包括重點(diǎn)部門、建筑、倉(cāng)庫(kù)的保安、防火場(chǎng)景監(jiān)控中。由于紅外熱成像設(shè)備是反映物體溫度而成像的設(shè)備，因此在夜間可以作為重點(diǎn)部門、建筑、倉(cāng)庫(kù)、小區(qū)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控使用，工作可靠，可以大幅減少虛警率。

　　偽裝及隱蔽目標(biāo)的識(shí)別

　　普通的偽裝以防可見(jiàn)光觀測(cè)為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹(shù)林中，這時(shí)如果采用可見(jiàn)光的觀察方式，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)，容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。

　　紅外熱成像裝置是被動(dòng)接受目標(biāo)自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠(yuǎn)大于草木的溫度及紅外輻射，因此不易偽裝，也不容易產(chǎn)生錯(cuò)誤判斷。另外，一般人員也不了解避開(kāi)紅外監(jiān)視的方法。因而紅外熱成像裝置在識(shí)別偽裝及隱蔽目標(biāo)上的效果明顯。

　　雨霧等惡劣氣候條件下的監(jiān)控

　　雨霧等惡劣氣候下，由于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)短，克服障礙的能力差，普通的可見(jiàn)光攝像機(jī)只能監(jiān)視到霧茫茫的圖像，觀測(cè)效果差，甚至不能工作。但紅外線的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，克服雨、雪、霧的能力較高，因此仍可以在較遠(yuǎn)的距離上正常觀測(cè)目標(biāo)，可得到很好的安防監(jiān)控效果。

　　消防搜救及防火監(jiān)控

　　火場(chǎng)高溫情況下，消防隊(duì)員找到被困人員位置相當(dāng)困難，即便找到被困人員，接下來(lái)尋找出口也是一大難題。而消防用紅外熱像儀耐高溫、透煙霧、操作簡(jiǎn)單，能幫助消防人員快速尋找被困人員，并能迅速尋找火場(chǎng)出口。

　　另外由于紅外熱像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備，除了夜間可以作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控使用外，還可以作為有效防火報(bào)警設(shè)備，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。隱火是很多毀滅性火災(zāi)的根源，用現(xiàn)有的普通方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。而應(yīng)用紅外熱像儀可以快速有效地發(fā)現(xiàn)這些隱火，并且可以準(zhǔn)確判定火災(zāi)的地點(diǎn)和范圍，透過(guò)煙霧發(fā)現(xiàn)著火點(diǎn)，做到及早預(yù)防。

　　紅外熱成像檢驗(yàn)檢疫的應(yīng)用

　　近年來(lái)，機(jī)場(chǎng)航空業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，每日出入境旅客達(dá)千余人，各國(guó)出入境機(jī)場(chǎng)、口岸出入人員流動(dòng)量大、繁忙擁擠、情況復(fù)雜，與之對(duì)應(yīng)的出入境人員的檢驗(yàn)檢疫工作任務(wù)十分繁重。同時(shí)近年來(lái)隨著SARS、禽流感等傳染病疫情的流行和肆虐，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)檢疫工作面臨越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

　　為確保新形勢(shì)下出入境旅客的安全順暢通關(guān)，需建立和改造一套技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高的紅外體溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

　　另外在一些非常重要的單位，例如：機(jī)場(chǎng)安全監(jiān)測(cè)、民航設(shè)施、重要的行政中心、銀行的金庫(kù)、機(jī)要室、軍事要地、監(jiān)獄、文物、槍支彈藥庫(kù)、危險(xiǎn)物品庫(kù)等重要場(chǎng)所等地，為了防止被盜，必須采取監(jiān)控措施。但在這些場(chǎng)所里面，由于消防、防爆，防光對(duì)文物的腐蝕或者其它一些原因，不允許用燈光照明，須考慮采用夜視器材，特別適合紅外熱像儀，可以24小時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài)。

　　紅外熱像儀通過(guò)接收物體表面的熱能量來(lái)形成圖像，其缺點(diǎn)就是只能接收表面溫度，無(wú)法透過(guò)普通玻璃。另外監(jiān)控中對(duì)像素的要求也比較高，目前各個(gè)廠家能做到的像素普遍為384×288，而為數(shù)不多的廠家能做到640×480，但與可見(jiàn)光的1080P的清晰度相比還是有較大差距。

　　此外紅外熱像儀只能用來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)、發(fā)現(xiàn)人，但無(wú)法用來(lái)識(shí)別人物身份。這一切都是由紅外熱像儀的成像原理所決定的。未來(lái)紅外熱像儀將向著高清晰、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展?；蛘吣程煲矔?huì)出現(xiàn)人體紅外人臉識(shí)別。