紅外熱成像儀工作原理

　　我們首先來了解下紅外熱像儀的工作原理，自然界中的一切物體，只要其溫度高于絕對零度(-273℃)，都能輻射電磁波，紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會產(chǎn)生的自身的分子和原子無規(guī)則運(yùn)動，并不停地輻射出熱紅外能量。紅外熱成像儀通過熱成像鏡頭將物體的紅外輻射投射紅外探測器上，紅外探測器再將強(qiáng)弱不等的輻射信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，經(jīng)過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的視頻圖像。

　　(光譜圖)

　　在完全漆黑的環(huán)境及各種天氣條件下進(jìn)行觀測的新型工具，通過使用紅外熱像儀"看清"物體散發(fā)出的熱能。紅外熱像儀可生成可見紅外線或"熱"輻射圖像。根據(jù)物體間的溫差生成清晰的圖像，即使最小的細(xì)節(jié)也能纖毫畢現(xiàn)，實現(xiàn)晝夜工作。

　　紅外熱成像儀的優(yōu)勢：

　　1.全天候工作，無需光源，不怕強(qiáng)光。

　　2.穿透霧雨雪能力強(qiáng)，能適應(yīng)全天候條件下成像。

　　3.識別偽裝能力強(qiáng)。

　　4.具備溫度探測能力，相對于可見光，更有利于提高智能分析的準(zhǔn)備性。

　　5.同時觀察1～2km縱深的大場景范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。

　　由于紅外熱像儀根據(jù)場景發(fā)散的紅外輻射產(chǎn)生熱圖像畫面，因此它們可以提供各種條件下的高對比度熱圖像。無論天氣和照明條件如何，熱畫面都能以高對比度的熱圖像清晰顯示入侵目標(biāo)物，這使得安保系統(tǒng)在探測性能方面具有更高的一致性。以鐵路監(jiān)控為例，常規(guī)的鐵路防護(hù)報警主要有橋梁和隧道通知報警、落石檢測報警、滑坡和坍方檢測報警、雪崩檢測報警、水位檢測報警等。隨著鐵路沿線安全視頻監(jiān)控的投資不斷增大，同時熱成像技術(shù)成本的逐漸下降，采用熱成像+長焦大鏡頭攝像機(jī)組成的多波段夜視設(shè)備，最大的優(yōu)勢就是充分利用各波段成像原理的優(yōu)勢，最終滿足各部門間統(tǒng)籌兼顧的需求。

　　紅外熱成像儀，可應(yīng)對嚴(yán)峻的室外環(huán)境，防塵防風(fēng)防雨防寵物，大大降低了誤報的可能性，配合預(yù)警軟件平臺，一旦探測到有人或車輛等企圖侵入，就會立刻報警。嵌入式智能分析技術(shù)的監(jiān)控跟蹤系統(tǒng)，可以用到它所具有入侵檢測和自動跟蹤功能模塊，使邊界入侵防范的問題得以解決，內(nèi)置功能強(qiáng)大的報警分析模塊，性能可靠，降低誤報率。

　　常見的地質(zhì)災(zāi)害主要指危害人民生命和財產(chǎn)安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等六種與地質(zhì)作用有關(guān)的災(zāi)害，其中更為常見，與大家密切相關(guān)的則是前三種崩塌、滑坡、泥石流，這三種地質(zhì)災(zāi)害之間不僅有共通之處，在極端情況(往往是大暴雨、地震)下還存在著相互轉(zhuǎn)化和相互促進(jìn)的關(guān)系。如何能夠以最快的速度救助更多的生命已成為國民關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　地質(zhì)災(zāi)害防護(hù)報警主要有地災(zāi)通知報警、落石檢測報警、滑坡和坍方檢測報警、雪崩檢測報警、水位檢測報警等

　　1.預(yù)警監(jiān)測水壩、湖泊、堤壩的險情

　　紅外熱像儀可以對水庫堤壩的情況實現(xiàn)全天候監(jiān)控，監(jiān)控滲漏點(diǎn)、監(jiān)控開裂塌方、監(jiān)控水流的大小，無論是白天或是夜間，無論陰雨有霧天還是晴天，熱像儀可非常清楚的看到滲漏出來流淌的水，因為水溫比環(huán)境溫度低，同時水的輻射率與周圍物體的輻射率有區(qū)別，因此即使是同一溫度也能分辨出水來。

　　而可見光攝像機(jī)就不能在夜間看到堤壩的情況，更無法區(qū)分出水流來，即使是白天，可見光的效果沒有紅外熱像儀的監(jiān)控效果好。昆明北方紅外特種光學(xué)技術(shù)公司，擁有遠(yuǎn)距離監(jiān)控壩區(qū)情況的紅外熱像儀，可以解決目前壩區(qū)監(jiān)控預(yù)報的一些問題。

　　2.熱像儀可全天候遠(yuǎn)距離(5—10公里)監(jiān)控山體滑坡情況。

　　3.公路是通往災(zāi)區(qū)的生命線，用遠(yuǎn)距離紅外熱像儀可以全天候監(jiān)控幾十公里范圍內(nèi)的公路是否暢通、是否被山體滑坡把路堵塞，是否出車禍等，一旦發(fā)現(xiàn)問題盡快通知采取行動。

　　4.遠(yuǎn)距離探測和搜索被困人員，熱像儀在數(shù)公里范圍內(nèi)，能非常容易發(fā)現(xiàn)被困人員、掉到深溝懸崖中的出事車輛。

　　5.遠(yuǎn)距離全天候監(jiān)控河道中河水流量，以確認(rèn)上游的水情。

　　6.紅外熱像儀可以監(jiān)測水管漏水、電力輸電線、變電站中的電力設(shè)備。

　　7.紅外熱像儀可檢測帳篷的密封性，漏雨點(diǎn)。

　　8.檢測食品、藥品。特別是針對地震救災(zāi)物資的存儲情況(發(fā)霉，變質(zhì)等監(jiān)測)

　　9.熱像儀可準(zhǔn)確檢查受災(zāi)群眾身體受傷部位。

　　10.夜間可以監(jiān)控受災(zāi)區(qū)的安全。

　　紅外熱成像檢測警系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢

　　優(yōu)勢分析：

　　a) 檢測可以設(shè)定多個任意形狀的防區(qū)，多個防區(qū)位置可以重疊，互不影響;各防區(qū)內(nèi)各類型的參數(shù)可以獨(dú)立設(shè)定，互不影響;

　　b)滿足預(yù)設(shè)條件的多個目標(biāo)進(jìn)入警戒區(qū)域，可以同時對所有目標(biāo)分別檢測、分類和跟蹤;

　　c) 根據(jù)預(yù)設(shè)條件，可以自動區(qū)分防區(qū)內(nèi)入侵者突發(fā)事件的類型，只有符合指定特征的突發(fā)事件才會引發(fā)報警，而其他不符合條件的入侵將會被忽略;

　　d) 與被動紅外傳感器(PIR)、地面震動傳感器等傳統(tǒng)直線(或點(diǎn)式)傳感器相比，智能視頻入侵檢測功能可以提供更大的檢測范圍、更高的檢測率(POD)和更低的誤報率(FAR)，因此可以用它來替代各種類型的直線(或點(diǎn)式)傳感器來進(jìn)行入侵檢測和報警;

　　f) 擴(kuò)展性強(qiáng)，具有聯(lián)動報警功能，一旦有突發(fā)事件發(fā)生在我們布防的區(qū)域，那么紅外周界報警系統(tǒng)對周邊監(jiān)控產(chǎn)生聯(lián)動，自動轉(zhuǎn)向報警區(qū)域，中心監(jiān)視器畫面自動切換到報警防區(qū)，硬盤錄像機(jī)自動對該防區(qū)圖像進(jìn)行錄制，現(xiàn)場警燈警視。

　　滑坡造成泥石流造成人生命的損失，面對如此厚的土體，生命難以維系，但只要有一絲希望，救援人員就不會放棄。在災(zāi)難面前，紅外熱成像到底能發(fā)揮怎樣的作用?

　　無人機(jī)搭載紅外熱像儀

　　災(zāi)害發(fā)生后，當(dāng)局需要及時進(jìn)行損失評估，以便于知道有多少人受到影響和可能的混亂程度。要想在空中投放很多電子眼，無人機(jī)是一種廉價又高效的方式。 配備視頻和紅外熱像儀，無人機(jī)也能執(zhí)行有效的搜索和救援任務(wù)。它們能夠飛越廣泛而遙遠(yuǎn)的區(qū)域，在精確搜索模式下找到失蹤的人們。

　　它們可以幫助第一反應(yīng)部隊如警察和消防隊找到設(shè)立臨時集結(jié)區(qū)的地方。它們能發(fā)現(xiàn)幸存者，甚至聽到他們的聲音或查明身處的位置。

　　即使街道上堆滿了不可跨越的碎片，無人機(jī)加紅外熱像儀，可以提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這種即時啟動的能力，讓無數(shù)命懸一線的人重獲生機(jī)。

　　運(yùn)用無人機(jī)搭載熱像儀高空觀測設(shè)備航拍，重建了整個區(qū)域的原始地理信息；同時對泥石流流向和作用力等進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，得出樓房被沖擊后的位移以及坍塌方位，從而確認(rèn)被掩埋樓房的大體位置，如此，為救援人員進(jìn)行有目標(biāo)的實地搜救提供了重要幫助。同時，通過熱像儀檢測現(xiàn)場是否有異常熱源，根據(jù)掩埋物的相關(guān)信息，推測熱源是否有危險，再做出相應(yīng)救援方案。

　　熱成像+長焦大鏡頭

　　采用熱成像+長焦大鏡頭攝像機(jī)組成的多波段夜視設(shè)備，最大的優(yōu)勢就是充分利用各波段成像原理的優(yōu)勢，最終滿足各部門間統(tǒng)籌兼顧的需求。

　　救援難，機(jī)械人工刨挖8、9米都到不了底

　　通過與無人機(jī)組合，高空觀測設(shè)備航拍，重建了整個區(qū)域的原始地理信息;同時對泥石流流向和作用力等進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，得出樓房被沖擊后的位移以及坍塌方位，從而確認(rèn)被掩埋樓房的大體位置，如此，為救援人員進(jìn)行有目標(biāo)的實地搜救提供了重要幫助。同時，通過熱像儀檢測現(xiàn)場是否有異常熱源，根據(jù)掩埋物的相關(guān)信息，推測熱源是否有危險，再做出相應(yīng)救援方案。

　　下圖為深圳滑坡"泥下地圖"發(fā)布：標(biāo)記出16個掩埋點(diǎn)：

　　其實，熱像儀一直以來都是工業(yè)和建筑行業(yè)的一個重要話題。而該領(lǐng)域最新一項發(fā)展就包括了空中熱成像檢測。通過熱像儀與無人機(jī)相結(jié)合，尤其能夠用于對無法靠近的建筑或電線進(jìn)行熱成像檢測，可大量應(yīng)用于消防救災(zāi)和執(zhí)法工作。同時，熱成像無人機(jī)能檢測光伏系統(tǒng)。這項技術(shù)還可用于其他工業(yè)領(lǐng)域：研發(fā)、領(lǐng)先的航空考古學(xué)，或?qū)游锏挠^察等等。