視頻監控紅外技術(shù)的對比分析與發(fā)展方向

　　隨著(zhù)安全問(wèn)題逐漸成為社會(huì )關(guān)注的焦點(diǎn)，安防監控技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越受到社會(huì )各方面的重視，僅可見(jiàn)光監控已不能再滿(mǎn)足人們的監控要求，24小時(shí)連續監控是現在監控系統中必不可少的重要部分。

　　要實(shí)現全天候不間斷監控，就需要實(shí)現攝像機夜視的技術(shù)，目前都是采用紅外夜視技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)紅外攝像技術(shù)和主動(dòng)紅外攝像技術(shù)兩種。

　　被動(dòng)紅外

　　被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用任何物體在絕對零度(-273℃)以上都能輻射電磁波的原理。由于不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對紅外線(xiàn)的反射強弱不同，物體與背景環(huán)境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異，紅外探測器能將強弱不等的輻射信號轉換成相應的電信號，然后經(jīng)過(guò)放大和視頻處理，形成可供人眼觀(guān)察的視頻圖像，熱圖像能夠呈現景物各部分的輻射起伏，從而能顯示出景物的特征。

　　同一目標的熱圖像和可見(jiàn)光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見(jiàn)光圖像，而是目標表面溫度分布圖像，不能清楚識別目標的細部特征，不能滿(mǎn)足作為“證據”的要求，而且被動(dòng)紅外攝像機造價(jià)高，多用在軍事方面，目前在監控領(lǐng)域的應用還很少。

　　主動(dòng)紅外

　　主動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用“紅外發(fā)光二極管”人為產(chǎn)生紅外輻射，產(chǎn)生人眼看不見(jiàn)而普通攝像機能捕捉到的紅外光，輔助“照明”景物和環(huán)境，利用攝像機的圖像傳感器可以感受紅外光的特性，感受周?chē)h(huán)境反射回來(lái)的紅外光，獲取比較清晰的黑白圖像畫(huà)面，實(shí)現夜視監控。因此，現在的紅外攝像技術(shù)多數采用主動(dòng)紅外攝像技術(shù)，通過(guò)紅外燈來(lái)配合攝像機使用。

　　主動(dòng)紅外技術(shù)目前比較成熟的有四種形式：

　　傳統LED紅外燈：由一定數目的紅外發(fā)光二極管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二極管由紅外輻射效率高的材料制成PN結，外加正向偏置電壓向PN結注入電流激發(fā)紅外光，光譜功率分布為中心波長(cháng)830~950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄帶分布，為CCD可感受的范圍。

　　第二代陣列式集成紅外光源：在原有LED紅外技術(shù)的基礎上，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，集成了多顆紅外發(fā)光芯片在一個(gè)小范圍內，并作了“熱電分離”處理，使得整個(gè)零件能置于任意大小、任意形狀的散熱體上，從而解決了散熱問(wèn)題，不再會(huì )由于高溫而傷害了周遭其它電子元器件。

　　第三代點(diǎn)陣式紅外光源：采用高集成LED陣列芯片技術(shù)，單LEDArray的輸出約為800mW~3.6W，電光轉換效率為25%左右，發(fā)光體是單光源，發(fā)光角度可大可小。

　　激光紅外燈：屬于半導體激光器，是利用半導體材料在空穴和電子復合的過(guò)程，以及電子能級的降低而釋放出電子來(lái)產(chǎn)生光能的，然后光子在諧振規范光子的傳播方向形成激光。激光有良好的方向性，表現為光束的角度小、能量集中，傳播到較遠的距離仍有足夠的光照強度，所以非常適合遠距離照明。

　　主動(dòng)紅外技術(shù)與被動(dòng)紅外技術(shù)的對比

　　主動(dòng)紅外技術(shù)的攝像機需要借助于紅外發(fā)射燈，優(yōu)點(diǎn)是能夠呈現出目標的細節特征，成本較低;缺點(diǎn)是其照射距離相對較近，成像效果容易受環(huán)境影響，尤其是在霧、雪、雨等惡略天氣下，主要應用于檢測目標。

　　被動(dòng)紅外技術(shù)的攝像機無(wú)需借助輔助光源，優(yōu)點(diǎn)是穿透力強，照射距離遠;缺點(diǎn)是只能呈現目標表面溫度分布圖像，主要應用于發(fā)現目標。

　　紅外攝像機未來(lái)的發(fā)展方向

　　目前的紅外攝像機市場(chǎng)相當混亂，主要在于業(yè)界缺乏統一的標準規范。例如，紅外燈的照射距離便常常是各家企業(yè)宣傳的重頭戲，彼此間又不太一樣，而究竟照射的距離是在哪個(gè)條件下測得的，當時(shí)的環(huán)境照度如何，呈現出來(lái)的畫(huà)面品質(zhì)又如何，卻無(wú)從得知，這正是目前紅外攝像機面臨的最嚴峻的考驗，解決掉這個(gè)難題成為企業(yè)之間共同關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　主動(dòng)紅外技術(shù)由早期的有效率僅為5%，發(fā)展到現在有效率25-30%的LEDArray技術(shù)，滿(mǎn)足了近距到中遠距離的紅外夜視技術(shù)突破，而激光照明技術(shù)是實(shí)現遠距離的夜視監控的最好途徑之一，而且光強度也比常規光源強的多，遠距離夜視技術(shù)是今后夜視監控市場(chǎng)的一個(gè)趨勢。

　　主動(dòng)紅外技術(shù)與被動(dòng)紅外技術(shù)的融合將是未來(lái)的趨勢之一，利用被動(dòng)紅外技術(shù)穿透力強，照射距離遠的特點(diǎn)去發(fā)現目標，利用主動(dòng)紅外技術(shù)照明的原理去采集目標細節特征，可以為中遠距離監控提供有力的“證據”。

　　此外，與另一種夜視技術(shù)--微光技術(shù)相融合，也是未來(lái)的發(fā)展方向之一，在微光與紅外技術(shù)各自不斷進(jìn)步的時(shí)期，考慮到二者的互補性，在不增加現有技術(shù)難度的基礎上，如何將微光圖像與紅外圖像融合以獲取更好的觀(guān)察效果，該兩項技術(shù)成為當前夜視技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)研究。