第一篇：激光夜視儀的熱成像技術(shù)發(fā)力安防監(jiān)控

激光夜視儀的熱成像技術(shù)發(fā)力安防監(jiān)控

熱成像技術(shù)是一種被動紅外夜視技術(shù)，普通的紅外監(jiān)控技術(shù)是主動紅外夜視技術(shù)，熱成像技術(shù)是利用自然界物體不同部位紅外熱輻射強度的不同來形成圖像，它根據(jù)目標(biāo)與背景或目標(biāo)各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。由于該技術(shù)不隨周圍光照條件的變化而變化，所以可以在白天黑夜，甚至大霧，下雨等惡劣環(huán)境下提供視頻圖像。

德信光電的DECENT-JK500型激光夜視儀主要功能特點有以下幾點：

1、照明光斑大小可調(diào)

特殊設(shè)計的照明光學(xué)系統(tǒng)，可遠程實時對照明光斑的照射角度和強度進行調(diào)整，實現(xiàn)了近距離大視場大光斑照明遠距離小視場小光斑照明的無盲區(qū)夜視。

2、彩色/黑白自動轉(zhuǎn)換

根據(jù)環(huán)境照度的變化，攝像機的工作模式可實現(xiàn)彩頁黑白自動切換；黑白工作模式和激光照明器工作模式可同步，實現(xiàn)白天彩色晚上黑白的全天候?qū)崟r監(jiān)控。激光照明器可遠程強制關(guān)閉。

但是它無法實現(xiàn)較遠距離的監(jiān)控，且監(jiān)控畫面只能判別是否有可疑人員進入，而無法看清楚人臉及外貌特征。就目前而言，紅外熱成像技術(shù)要比微光成像技術(shù)在安防上使用得更廣泛，紅外熱成像的具體應(yīng)用有以下幾點簡單的歸納。

夜間及惡劣氣候條件下目標(biāo)的監(jiān)控：在伸手不見五指的夜晚，基于可見光的監(jiān)視設(shè)備已經(jīng)不能正常工作，如果采用人工照明手段，則容易暴露目標(biāo)。若采用微光夜視設(shè)備，它同樣也工作在可見光波段，依然需要外界微弱光照明。而紅外熱成像儀是被動接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射，無論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會暴露自己。

即使在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果差，但紅外線的波長較長，特別是工作在8～14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較高，因此仍可以正常觀測目標(biāo)。因此在夜間，尤其在惡劣的氣候條件下，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備則可以對各種目標(biāo)，如人員、車輛等進行監(jiān)控。

防火監(jiān)控：由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備，因此除了夜間可以作為現(xiàn)場監(jiān)控使用外，還可以作為有效的火警探測設(shè)備。應(yīng)用紅外熱成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)的地點和范圍，透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，做到早知道早預(yù)防，早撲滅。

長春德信光電技術(shù)有限公司坐落于在全國擁有“汽車城”、“電影城”、“森林城”等諸多美譽及令人矚目的“科技文化名城”吉林省長春市內(nèi)，是入住長春中俄科技園、并經(jīng)國家認(rèn)證批準(zhǔn)的高新技術(shù)企業(yè)；是從事光機電一體化產(chǎn)品的研制、開發(fā)、生產(chǎn)及專項設(shè)計的科技先導(dǎo)型企業(yè)。公司以大功率半導(dǎo)體激光器應(yīng)用技術(shù)為核心，研發(fā)和生產(chǎn)激光監(jiān)控夜視儀、1064nm半導(dǎo)體激光治療儀、大功率半導(dǎo)體激光加工機、半導(dǎo)體激光電源等產(chǎn)品。公司廠區(qū)

占地面積3250m2，廠房面積2210m2,120m2潔凈車間，擁有熟練工程技術(shù)人員及生產(chǎn)人員。公司擁有國家專利局授權(quán)的發(fā)明專利8項，實用新型專利11項。

第二篇：紅外熱成像技術(shù)在安防中的具體應(yīng)用

紅外熱成像技術(shù)在安防中的具體應(yīng)用

由紅外熱成像技術(shù)的原理與特點可知，紅外熱成像技術(shù)能很好地應(yīng)用于智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，并且往往是普通攝像監(jiān)控所不能完成的。其具體的應(yīng)用如下。

能真正實現(xiàn)24h及惡劣氣候條件下的全天候的智能視頻監(jiān)控

普通的視頻監(jiān)控很難做到全天候的監(jiān)控，如銀行的金庫、機要室、軍事要地、監(jiān)獄以及核心辦公室等重要的監(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)控也就失去了其監(jiān)控功能。要想夜晚監(jiān)控，只能用日夜轉(zhuǎn)換攝像機加上紅外燈。而紅外熱成像儀，是被動接受目標(biāo)自身的紅外熱輻射，無論白天黑夜24小時均可以處于運行狀態(tài)且正常工作，并隨時對背景資料進行分析，一旦發(fā)現(xiàn)變化，可以及時發(fā)出預(yù)/報警，并可以通過其他智能設(shè)備自動對有關(guān)情況進行處理與上報。

在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果差。而工作在8—14μm波長的長波紅外熱成像儀，其穿透雨、霧的能力較高，從而仍可以正常地觀測目標(biāo)。因此在夜間以及惡劣氣候條件下，采用紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備可以對各種目標(biāo)，如人員、車輛等進行24h監(jiān)控。在高速公路、鐵路夜間安全保衛(wèi)巡邏、夜晚城市交通管制等領(lǐng)域中，紅外熱成像裝置也有著不可替代的作用。由于熱成像系統(tǒng)在觀察、識別目標(biāo)方面有著眾多的優(yōu)點，因此在許多發(fā)達國家車載或直升飛機機載監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

能進行火災(zāi)的智能視頻監(jiān)控與識別

由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設(shè)備，因此除了夜間可以作為現(xiàn)場監(jiān)控使 用外，還可以作為有效的防火報警設(shè)備。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，采用現(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，并且可以準(zhǔn)確判定火災(zāi)的地點和范圍，即可透過煙霧發(fā)現(xiàn)著火點，把火災(zāi)消滅在萌芽階段。

如加拿大森林研究中心，利用直升飛機采用便攜式熱成像儀，在一個火災(zāi)季節(jié)中就發(fā)現(xiàn)了15次隱火。

在住宅小區(qū)、機場、碼頭、學(xué)校等人流密集的場所，通過紅外熱成像儀探測的紅外熱圖像，均能迅速及時監(jiān)測到火災(zāi)源頭，并進行預(yù)/報警，以便及時采取行動進行處理。

谷物糧倉往往會發(fā)生自燃現(xiàn)象，過去一般采用溫度計測量其溫度變化。而采用紅外熱像儀可以準(zhǔn)確判定這些火災(zāi)的地點和范圍，從而做到早知道早預(yù)防，早撲滅。

據(jù)美國保險公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，在所有火災(zāi)中，有25%是電氣設(shè)備隱患引發(fā)火災(zāi)的，即由于插頭接觸不良引發(fā)的。紅外熱像儀還可以用來探測電氣設(shè)備的不良接觸，以及過熱的機械部件，以免引起嚴(yán)重短路和火災(zāi)。對于所有可以直接看見的設(shè)備，紅外熱成像產(chǎn)品都能夠確定所有連接點的熱隱患。對于那些由于屏蔽而無法直接看到的部分，則可以根據(jù)其熱量傳導(dǎo)到外面部件上的情況，來發(fā)現(xiàn)其熱隱患。而利用紅外熱成像產(chǎn)品，可以很容易地探測到回路過載或三相負(fù)載的不平衡。如我國利用自制的熱像儀對華北電力網(wǎng)內(nèi)的20座發(fā)電廠、8座變電站和24條高壓線的10000多個插頭進行了過熱檢查，發(fā)現(xiàn)不正常發(fā)熱點500多處，嚴(yán)重過熱 為100處，做到及時處理，從少減少火災(zāi)事故的發(fā)生率。

此外，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，開展對火災(zāi)現(xiàn)場卓有成效的搜救工作。

能對偽裝及隱蔽的目標(biāo)進行視頻監(jiān)控與識別

普通的偽裝是以防可見光觀測為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環(huán)境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產(chǎn)生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被 動接受目標(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)生錯誤判斷。

能對邊防、周界入侵進行遠距離有效的監(jiān)控與識別

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 析報警了。如果采用人員巡邏，利用望遠鏡進行觀察，往往由于可見光波長短，使觀察效果不理想，根本不可能做到全天候，這樣難免不造成漏查、誤查和失查的現(xiàn)象。

利用紅外熱成像儀，可以探測到不同物體的紅外輻射，因而可以遠距離地進行觀察，尤其適用于風(fēng)雨天氣。如在邊境地區(qū)放置紅外熱成像儀，就可成功地破獲非法入境者案件，顯然，其效率大大高于人工巡查。

目前在海邊走私，常常利用“大飛”來進行，這些“大飛”無燈光，馬力大，機動性強，往往容易擺脫緝私人員和邊防人員的追蹤。而有了紅外熱成像儀，就可以迅速地遠距離跟蹤這些“大飛”，其距離可達數(shù)公里。即使是在雷達的死角，這個系統(tǒng)也可以正常運行，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。

此外，傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控技術(shù)只是對周圍的現(xiàn)象進行實時的監(jiān)控與記錄，在非智能的狀態(tài)下，無法完成有效的預(yù)/報警功能。而是傳統(tǒng)的紅外對射技術(shù)，雖然能夠短距離地對入侵者進行實時預(yù)/報警卻無法認(rèn)識入侵對象。而利用紅外熱成像技術(shù)可遠距離地對周邊入侵進行監(jiān)視，不僅能夠?qū)崟r預(yù)/報警，而且能夠察看當(dāng)時入侵者的紅外監(jiān)控圖像，從而做出分析，達到一般監(jiān)視系統(tǒng)不易達到的效果。

過境人員檢驗檢疫人體溫檢測跟蹤

出入境檢驗檢疫局所管轄的機場等出入境口岸，人員流動量大、繁忙擁擠、情況復(fù)雜，與之對應(yīng)的出入境旅客檢驗檢疫工作任務(wù)十分繁重。同時，近年來，隨著SARS、禽流感等傳染病疫情的流行和肆虐，落后的傳統(tǒng)檢驗檢疫工作面臨越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為確保新形勢下出入境旅客的安全順暢通關(guān)，發(fā)揚與時具進的精神，采用創(chuàng)新思維、創(chuàng)新手段，建立一套技術(shù)先進、自動化程度高的紅外體溫監(jiān)測系統(tǒng)，有效提高口岸出入境人員的傳染病檢測能力，樹立檢驗檢疫的良好社會形象。

第三篇：安防監(jiān)控攝像機技術(shù)

專業(yè)生產(chǎn)視頻采集卡系列，多通道實時性：系統(tǒng)采用實時并行處理技術(shù)，真正實現(xiàn)了1－24路的實時壓縮處理．每個通道均可獨立操作互不干擾，可對每個通道的高度，對比度，色度，飽和度進行調(diào)整．

長時間錄像存儲：每路每小時占用的空間約為８０－１２０mbytes左右．

智能錄象管理：每路均可根據(jù)獨立的時間表在一周內(nèi)靈活安排錄像日程，每天可在24小時內(nèi)設(shè)置錄像時段．系統(tǒng)自動刪除過時的錄像文件．系統(tǒng)可根據(jù)每路的報警設(shè)置進行報警錄像聯(lián)動處理．

精細查詢，回放功能：用戶可根據(jù)攝像槍編號，時間段，事件等條件準(zhǔn)確快速查找到所需要的錄像文件并回放．回放時可隨意快進，慢放，逐帖，逐秒，重復(fù)等方式，圖像可以全屏放大．

網(wǎng)絡(luò)傳輸功能：系統(tǒng)內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，通過網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計算機的中心集中錄像或網(wǎng)絡(luò)分布式錄像．充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源，提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性．網(wǎng)絡(luò)傳輸采用了標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議，利用多目廣播（ＭultiCast）技術(shù)減少了網(wǎng)絡(luò)占用帶寬，實現(xiàn)了一點對多點和多點對多點的應(yīng)用．

高效成熟的壓縮算法：系統(tǒng)采用ＭＰＥＧ４／Ｈ．２６４算法，壓縮比高，圖像質(zhì)量好．

景的突變檢測：系統(tǒng)具有，場景突變，檢測功能，系統(tǒng)對光線，背景的突變能及時檢測，此功能對電路，跳火，和爆炸等現(xiàn)象特別有效．

字符疊加功能：每路信號均可在圖像上疊加中，英文字符甚至圖形標(biāo)記，位置可隨意設(shè)置．

系統(tǒng)穩(wěn)定性：系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮了長時間運行的穩(wěn)定性問題，在硬件和軟件中設(shè)有異常檢測和系統(tǒng)自逾功能，系統(tǒng)一旦有嚴(yán)重異常故障，會在２０秒內(nèi)復(fù)位重新啟動并記錄下最后的運行信息資料．

攝像機 分割器 矩陣 解碼器故障分析 監(jiān)控系統(tǒng)常見問題解答-攝像機 １．無圖像輸出

a.檢查電源是否接好，電源電壓是否足夠。

B.BNC接頭或視頻電纜是否接觸不良。

C.鏡頭光圈有否打開。

D.視頻或直流驅(qū)動的自動光圈鏡頭控制線是否接對。

２．圖像質(zhì)量不好

a.鏡頭是否有指紋或太臟。

B.光圈有否調(diào)好。

C.視頻電纜接觸不良。

D.電子快門或白平衡設(shè)置有無問題。

E.傳輸距離是否太遠。

F.電壓是否正常。

G.附近是否存在干擾源。

H.在電梯里安裝時要與電梯保證絕緣免受干擾。

i.CS接口有否接對。

監(jiān)控系統(tǒng)常見問題解答-分割器

１．電源工作不正常，引起分割器鎖機。更換電源。

２．接入BNC頭視頻線接觸不良，造成畫面跳動。

３．由于誤設(shè)程序，造成分割器工作混亂，重新設(shè)置。

４．使用錄像時接錯回放口，無法回放。

５．使用單工分割器是只能錄而無法回放的。雙工，半雙工才行。監(jiān)控系統(tǒng)常見問題解答-矩陣

１．編程是否正確，有無遺漏之處。

A.使用分控鍵盤時，對監(jiān)視器的分配和授權(quán)的編程是否正確。

B.設(shè)置報警監(jiān)控和錄像時，有否正確連接報警設(shè)備。編程是否合理（相關(guān)設(shè)備的數(shù)據(jù)沖突）。

C.連接外部受控設(shè)備。如快球、解碼器、報警設(shè)備，要注意說明書所提供的數(shù)據(jù)端口。正確連接

和編程。

２．矩陣的故障

a.開機無顯示，請查看保險絲。

B.32路以上矩陣箱開機無顯示，查看插板自查發(fā)光二極管工作是否正常。不正常時，重插該板。

C.某路無輸出時，可調(diào)換一路正常的畫面，以便查看是矩陣問題還是其它問題。

D.控制失效，請查看是否接對控制端口，受控器有否編碼；更換另一端口試一試。監(jiān)控系統(tǒng)常見問題解答-解碼器

１．接通電源，電源指示燈不亮。

A.檢查電源有否加到接線柱。

B.檢查電源保險絲是否損壞。

２．通電即燒保險

a.檢查接線端子的公共端（com）有沒有錯。

B.檢查云臺輸出電壓選擇有否選對。

３．電源燈亮但無法控制

a.信號線是否接對。

B.控制時信號燈閃爍否。

C.有否正確編碼。

４．控制不靈亂轉(zhuǎn)

a.檢查控制碼信號線。

B.同一條信號線控制線過長。

C.同一條信號線串（并）接過多的解碼器 紅外攝像機晚上飄雪花的原因及解決辦法

紅外攝像機因為其特殊性，在安裝及選配過程中是相當(dāng)嚴(yán)格的。如果操作不當(dāng)，紅外攝像機除了常有的泛白，刺眼之外，另外還有很多雪花點，晚上的時候，如天下下雪一般；剛開始時，我們覺得不可思議，專程到專營紅外的電子安防市場拿了幾個品牌試了一下，果不然，白天效果還湊和，一到晚上，雪花飄飄；于是，我們做各種實驗，試過換過紅外燈和電路板，也試過換到CCD，也到過不同的地方實驗，后來，總結(jié)情況雪花點多產(chǎn)生有如下原因

第一、紅外攝像機電流不足原因?qū)е卵┗c產(chǎn)生.一些室外短距離用集中供電12V很方便，但如果是長距離則不宜采用開關(guān)電原來進行集中12V供電；因為一是長距離紅外燈發(fā)熱量大，12V供電的不穩(wěn)定可能導(dǎo)致功率不夠；而且全部沒有內(nèi)置散熱裝置在電流不穩(wěn)定的情況下容易出現(xiàn)燒壞；二是電流衰減速度快,可能導(dǎo)致紅外燈沒能正常工作，在CCD照度比較高而得到不到紅外燈輔光，于是，雪花飄飄；

第二、紅外攝像機紅外燈質(zhì)量差，紅外燈的角度及紅外距離跟鏡頭不匹配導(dǎo)致雪花飄

很多公司為了方便自己的采購及安裝，用多種角度不同的燈混合在一起使用，這樣使用的好處是他們同一種燈可以勉強使用不同的毫米大小的鏡頭，壞處是總是讓人感覺燈的角度與距離與鏡頭不合適，當(dāng)角度不合適的時候，容易出現(xiàn)手電筒現(xiàn)象或者窄電現(xiàn)象；當(dāng)距離不匹配時，比如你用12MM的鏡頭，卻用十到二十米的燈，那么你就會出現(xiàn)灰蒙蒙的現(xiàn)象；遠處一片摸糊，近處雪花飄飄；還有，劣質(zhì)的紅外燈，除了裝飾外，燈越多，問題越多，燈越集中，發(fā)熱量過大，越容易燒壞；

第三、手工藝問題：

很多人手工的時候，紅外燈不集中，散光了；分散的光線導(dǎo)致到處有光，但一片灰蒙蒙朧的現(xiàn)象；紅外燈前端的棉花檔光不嚴(yán)密，集中紅外紅散燈因此一片蒼?，F(xiàn)象；

第四、內(nèi)置的是低劣紅外攝像機，照度極高,很多工廠為了在同樣的紅外燈輔光前提下獲得更亮的圖像,人為的調(diào)高CCD的靈敏度；因為很多生產(chǎn)商為了價格競爭，使用非常低劣的攝像機內(nèi)置里面，這種攝像機在紅外燈補光不足的情況下,為提到更亮,于是人為調(diào)高CCD的增益靈敏度,跟我們在硬盤錄像機上調(diào)高亮度一樣，是極易出現(xiàn)雪花現(xiàn)象的；

第五、電路設(shè)計不合理；我們生產(chǎn)紅外攝像機，不僅僅是將紅外燈直接裝到攝像機里面然后就行的，而是要在裝上之前，對其攝像機電路重新設(shè)計并老化處理。而市面上很多小型加工廠就是使用廉價的電子元件，買廉價的紅外燈，直接用電烙鐵焊接上去對于電路沒有重新設(shè)計也沒有老化處理；另外一些做低端產(chǎn)品的工廠，為了省錢，把控制電路板的控制板去掉或者跟燈板集成在一起，這很容易導(dǎo)到紅外燈受電流不穩(wěn)定而發(fā)熱，使本來就劣質(zhì)的紅外燈更不能正常工作；

第六、另外一個可能是，在室外比較多灰塵的情況下，特別是在野外，就有可能是攝像機里的紅外燈把肉眼看不到的細小的顆粒拍下來了，這在白天紅外燈不開啟的情況下，內(nèi)眼及攝像機感覺不明顯的；這種是環(huán)境所然;

綜上所述，所生雪花點多的原因比較多，但辦法總比困難多，只要發(fā)現(xiàn)了真實的原因所在，解決起來就簡單多了，只要你愿意花成本，花時間：

第一、使用高穩(wěn)定的變壓器，解決電流不足問題；用萬用表測試電壓與電流大小，確保紅外燈正常工作；

第二、使用高質(zhì)量的紅外燈；這同樣重要，紅外燈不好，再好的電流也沒有用；

第三、換掉里面低劣攝像機?？赡芷鋽z像機的照度極高，而在室外光亮度不高的情況，極易出現(xiàn)雪花；用黑白攝像機或者用彩轉(zhuǎn)黑白彩色攝像機；

第四、采用雙濾工片或者雙玻璃結(jié)構(gòu),提高晚上紅外燈的攝入程度和有效入水霧影響鏡頭;紅外攝像機要解決如下幾點難點： 裝上紅外燈后，要重新設(shè)定電路并老化；重視手工問題，要注意紅外燈角度有聚光的問題；這要求裝機人員有相當(dāng)?shù)呢?zé)任感及耐心； 內(nèi)置攝像機最低要0.1照度,否則容易出現(xiàn)雪花；這要求廠商采購時有必要的投入和認(rèn)真處理的決心； 遠距離的紅外攝像機的紅外燈一般功率比較大，一般要采用內(nèi)置高質(zhì)量變壓器和風(fēng)扇的220V供電的攝像機 要使用高質(zhì)量的紅外燈，杜絕紅外燈的功率過大刺眼或者泛白現(xiàn)象出現(xiàn)；導(dǎo)致圖像不清晰或者灰蒙感；在注意紅外燈角度和距離的同時，兼而注意其壽命； 要防上散光和過份集光，散光容易出現(xiàn)白茫茫一片，而集光則容易出現(xiàn)手電筒現(xiàn)象。

第四篇：紅外熱成像技術(shù)在采油廠生產(chǎn)過程監(jiān)控中的應(yīng)用

紅外熱成像技術(shù)在采油廠生產(chǎn)過程監(jiān)控中的應(yīng)用

智能視頻監(jiān)控技術(shù)是計算機視覺和模式識別技術(shù)在視頻監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用，它能對視頻圖像中的目標(biāo)進行自動地監(jiān)測、識別、跟蹤和分析，從而為用戶提供對監(jiān)控和預(yù)警有用的關(guān)鍵信息。尤其是在一些特殊的應(yīng)用場所，如在惡劣天氣下24h全天候監(jiān)控、邊防與周界入侵自動報警、火災(zāi)隱患的自動識別、輸油管線漏油檢測等等，若利用紅外熱成像技術(shù)作智能視頻監(jiān)控探測與識別，更顯得方便而容易。下面就介紹一下紅外熱成像技術(shù)以及它在采油廠生產(chǎn)過程監(jiān)控中的應(yīng)用等。

一、紅外熱成像系統(tǒng)的組成及工作原理

紅外熱成像技術(shù)是一種被動紅外夜視技術(shù)，其原理是基于自然界中一切溫度高于絕對零度(-273℃)的物體，每時每刻都輻射出紅外線，同時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，通過光電紅外探測器將物體發(fā)熱部位輻射的功率信號轉(zhuǎn)換成電信號后，成像裝置就可以一一對應(yīng)地模擬出物體表面溫度的空間分布，最后經(jīng)系統(tǒng)處理，形成熱圖像視頻信號，傳至顯示屏幕上，就得到與物體表面熱分布相對應(yīng)的熱像圖，即紅外熱圖像。

紅外熱成像儀，可以分為致冷型和非致冷型兩大類。目前，新的熱成像儀主要采用非致冷焦平面陣列技術(shù)，集成數(shù)萬個乃至數(shù)十萬個信號放大器，將芯片置于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上，無須光機掃描系統(tǒng)而取得目標(biāo)的全景圖像，從而大大提高了靈敏度和熱分辨率，并進一步地提高目標(biāo)的探測距離和識別能力。非致冷焦平面紅外熱成像系統(tǒng)由光學(xué)系統(tǒng)、光譜濾波、紅外探測器陣列、輸入電路、讀出電路、視頻圖像處理、視頻信號形成、時序脈沖同步控制電路、監(jiān)視器等組成。系統(tǒng)的工作原理是：由光學(xué)系統(tǒng)接受被測目標(biāo)的紅外輻射經(jīng)光譜濾波將紅外輻射能量分布圖形反映到焦平面上紅外探測器陣列的各光敏元上，探測器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號，由探測器偏置與前置放大的輸入電路輸出所需的放大信號，并注入到讀出電路，以便進行多路傳輸。高密度、多功能的CMOS多路傳輸器的讀出電路能夠執(zhí)行稠密的線陣和面陣紅外焦平面陣列的信號積分、傳輸、處理和掃描輸出，并進行A/D轉(zhuǎn)換，以送入微機作視頻圖像處理。由于被測目標(biāo)物體各部分的紅外輻射的熱像分布信號非常弱，缺少可見光圖像那種層次和立體感，因而需進行一些圖像亮度與對比度的控制、實際校正與偽彩色描繪等處理。經(jīng)過處理的信號送入到視頻信號形成部分進行D/A轉(zhuǎn)換并形成標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號，最后通過電視屏或監(jiān)視器顯示被測目標(biāo)的紅外熱像圖。紅外熱像儀成像原理圖如下：

總之，熱成像儀是通過非接觸探測紅外能量(熱量)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號，進而在顯示器上生成熱圖像和溫度值，并可以對溫度值進行計算的一種檢測設(shè)備。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y到的熱量精確量化或測量，不僅能夠觀察熱圖像，還能夠?qū)Πl(fā)熱的故障區(qū)域進行準(zhǔn)確識別和嚴(yán)格分析。

二、熱成像技術(shù)在采油廠的應(yīng)用現(xiàn)狀

采油廠油井和輸油管線分布面積較廣而且分散，油區(qū)內(nèi)村莊多，人員復(fù)雜，油區(qū)治安防控困難，盜油現(xiàn)象時有發(fā)生，生產(chǎn)設(shè)施經(jīng)常遭到人為破壞，為了修復(fù)被破壞的生產(chǎn)設(shè)施和清理被污染的環(huán)境，采油廠投入了大量的資金以及人力物力。

為了防范不法分子盜油和破壞油田生產(chǎn)設(shè)施、保護國有資產(chǎn)不受損失，及時給采油廠護衛(wèi)大隊及河濱分局等部門提供第一手的現(xiàn)場信息資料、有效打擊不法分子，采油廠從2009年底開始把紅外熱成像儀技術(shù)引入到油田生產(chǎn)過程監(jiān)控中，首先在采油四礦的涉海油區(qū)進行了安裝運行，取得了良好的應(yīng)用效果：

1)油區(qū)治安方面：通過每天的監(jiān)控值班記錄，摸清了盜油份子經(jīng)常出車的時間段，減少了盲目巡邏，使護衛(wèi)隊的巡邏越來越有針對性，通過繳獲盜油車輛、抓獲偷油分子等有效打擊了不法分子盜油和破壞油田生產(chǎn)設(shè)施的囂張氣焰，挽回了原油損失、修井作業(yè)及污染治理等費用，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

2)生產(chǎn)運行方面：通過監(jiān)控系統(tǒng)，可以及時掌握涉海油區(qū)的海情海況以及重點井、長輸管線的生產(chǎn)運行情況，對作業(yè)措施井的重點上產(chǎn)工序，技術(shù)人員通過監(jiān)控系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場存在的問題，采取針對性措施，有效地提高了生產(chǎn)效率。

目前按照廠領(lǐng)導(dǎo)要求，準(zhǔn)備擴大紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用區(qū)域，將逐步選擇產(chǎn)量較高、容易被不法分子偷盜破壞的井區(qū)進行推廣安裝。各礦監(jiān)控中心在熱成像技術(shù)投入使用以后，油區(qū)治安環(huán)境有了明顯改善，紅外熱成像視頻監(jiān)控系統(tǒng)已成為治安人員維持油區(qū)安全不可或缺的技術(shù)手段。

三、普通可見光監(jiān)控與紅外熱成像監(jiān)控比較

熱成像儀和激光夜視儀的主要區(qū)別有以下幾個方面：

①激光夜視儀監(jiān)控范圍是一個點狀區(qū)域，只適合油井監(jiān)控，而熱成像儀的監(jiān)控范圍是一個面，可同時監(jiān)控的范圍比較大，適合油井、輸油管線、道路等監(jiān)控;

②熱成像儀因為是靠溫度差產(chǎn)生的圖像，不需要特殊操作就能及時發(fā)現(xiàn)車輛人員等目標(biāo)，激光夜視儀的操作則相對復(fù)雜一些;

③如果管線有漏油、穿孔等情況發(fā)生，由于溫度的不同，熱成像儀可以及時的發(fā)現(xiàn);

④激光夜視儀屬于主動式發(fā)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備，在夜間的被監(jiān)控目標(biāo)上有紅暴產(chǎn)生，隱蔽性不強;而熱成像儀屬于被動式發(fā)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備，本身不向被監(jiān)控目標(biāo)發(fā)射光源，而是采集被監(jiān)控目標(biāo)的溫度來成像，所以隱蔽性較高。

熱成像儀具有不同于其它夜視儀的獨特優(yōu)點，如可在霧、雨、雪的天氣下工作，作用距離遠，能識別偽裝和抗干擾等，已成國外夜視裝備的發(fā)展重點;缺點是其核心設(shè)備采用進口的氧化釩探測器，生產(chǎn)成本較高，不易于大范圍推廣應(yīng)用。

四、采油廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃

1.進一步加強采油廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理

結(jié)合精細化管理，定期檢查已安裝和將要安裝的紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)在各三級單位的運行情況，以進一步推進采油廠視頻監(jiān)控管理規(guī)定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)流程和維護工作機制的貫徹落實。

2.加大采油廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)力度

采油廠計劃選擇產(chǎn)量較高、容易被不法分子偷盜破壞的井區(qū)新建視頻監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合熱成像技術(shù)在采油礦的應(yīng)用情況，在油井管線密集、道路復(fù)雜的監(jiān)控點選擇紅外熱像儀作為前端監(jiān)控設(shè)備。為防止不法分子對監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備進行破壞，專為區(qū)域監(jiān)控點配備了監(jiān)控自保攝像系統(tǒng)，當(dāng)有不法分子企圖破壞前端設(shè)備時，自保系統(tǒng)將及時報警，并把圖像傳回監(jiān)控中心。

3.加大信息集成力度，建立采油廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合平臺。

采油廠前期監(jiān)控系統(tǒng)都存在投產(chǎn)時間早、設(shè)備型號不統(tǒng)一、技術(shù)協(xié)議不統(tǒng)一、各系統(tǒng)之間相對獨立的問題，針對這些已安裝的系統(tǒng)，建立一套統(tǒng)一的視頻監(jiān)控信息數(shù)據(jù)整合平臺就顯得尤為重要。因此采油廠計劃建立廠級監(jiān)控中心，把前端各監(jiān)控點接入整合平臺，更換前端無法兼容的部分編解碼器，完善各分控中心到廠監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，開發(fā)相應(yīng)的管理軟件，最終實現(xiàn)“全廠共享、集中管理、分級監(jiān)控、統(tǒng)一協(xié)調(diào)、授權(quán)使用”，力爭做到廠、礦、隊共同使用、各取所需。同時進一步修訂、完善系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，針對后期新建的系統(tǒng)，必須選用符合采油廠相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備，為系統(tǒng)整合提供技術(shù)保障。

建設(shè)采油廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)整合平臺，可以實現(xiàn)已有分散在各個采油礦區(qū)、集輸站庫、不同地點辦公區(qū)原有監(jiān)控系統(tǒng)的后期整合，及時掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的情況，針對突發(fā)事件全廠統(tǒng)一調(diào)度指揮，及時做出相應(yīng)的決策部署，提高應(yīng)急事件反應(yīng)速度和處置能力。同時轉(zhuǎn)變工作模式，整合全廠的護衛(wèi)力量并發(fā)揮護衛(wèi)大隊的護衛(wèi)主體作用，變定點蹲守為主動出擊，通過監(jiān)控盜油分子的行動有的放矢，減少了盲目巡邏，有效降低了巡護成本損耗，減少了人力資源浪費，增加了職工的安全感，進一步提高了生產(chǎn)管理水平，確保了油區(qū)安全、清潔生產(chǎn)。

五、結(jié)論

由上看出，紅外熱成像技術(shù)的優(yōu)點多，應(yīng)用廣，因而最具發(fā)展?jié)摿?。隨著紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)的建立，為采油廠各級部門及時掌握生產(chǎn)現(xiàn)場信息提供了更加方便、快捷、高效的信息化手段，為油區(qū)治安環(huán)境的進一步改善發(fā)揮著巨大的作用，為采油廠的安全生產(chǎn)提供了有力的保障。

第五篇：紅外熱成像技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

紅外熱成像技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用

森林火災(zāi)具有突發(fā)性、隨機性、破壞時間短等特點，因此一旦有火警發(fā)生，就必須速度采取撲救措施。而撲救是否及時，決策是否得當(dāng)，最重要取決于對林火的發(fā)現(xiàn)是否及時，分析是否準(zhǔn)確合理，決策措施是否得當(dāng)。傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)一般基于紅外傳感器和煙霧傳感器，探測火災(zāi)發(fā)生時生成的煙、溫度和光等參量，經(jīng)信號處理、比較、判斷后發(fā)出火災(zāi)報警信號；其缺點是無法迅速采集火災(zāi)發(fā)出的煙溫變化信息，難以滿足早期探測并預(yù)報此類火災(zāi)的要求。

近年來，紅外熱成像檢測和可見光圖像檢測在火焰檢測中有一定程度的應(yīng)用，但由于自身成像和檢測原理，只是單一的檢測模式極容易產(chǎn)生誤報、漏報，影響用戶使用，使得這一技術(shù)的推廣受到了阻礙?；谶@種現(xiàn)象，雙光譜探測森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)，采用兩種光譜的圖像智能檢測技術(shù)最大程度發(fā)揮了各自優(yōu)勢，取長補短，能有效準(zhǔn)確地檢測出火焰，彌補傳統(tǒng)火災(zāi)報警系統(tǒng)與單一檢測模式所存在的不足，以達到森林防火智能預(yù)警的效果。

雙光譜探測森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)是基于當(dāng)前林火監(jiān)測技術(shù)的不足的基礎(chǔ)上研發(fā)的成果，也是一套針對性很強的系統(tǒng)，其具有高精度、高可靠等特點，多種技術(shù)手段共同確保林火預(yù)警功能的實現(xiàn)。

國外森林防火技術(shù)發(fā)展

從19世紀(jì)90年代至20世紀(jì)50年代感溫探測器一直占主導(dǎo)地位，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)處于初級發(fā)展階段;20世紀(jì)50年代初，瑞士物理學(xué)家埃斯特邁爾成功研制出離子型感煙探測器;到20世紀(jì)70年代末，光電元器件技術(shù)取得突破，光電感煙探測器應(yīng)運而生;20世紀(jì)80年代初，日本開始研究實驗?zāi)M量火災(zāi)探測器，最為典型的是1991年日本學(xué)者提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于火源探測的問題;1994年瑞士推出AlgoRex火災(zāi)探測系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯相結(jié)合，共同決策。

20世紀(jì)70年代末，我國的一些軍工企業(yè)、部屬企業(yè)開始研制火災(zāi)自動報警產(chǎn)品;進入80年代后為了縮短與國外同類產(chǎn)品的差距，滿足國內(nèi)市場需要，開始引進或仿制國外產(chǎn)品;90年代后，國外企業(yè)進入中國市場，帶來了先進的技術(shù)，在一定程度上促進了市場的發(fā)展。

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和森林防火信息化需求的逐漸升級，新的火災(zāi)探測器也不斷出現(xiàn);但目前國內(nèi)所有的火災(zāi)自動報警技術(shù)主要是基于傳感器的檢測，在現(xiàn)有的各種火災(zāi)報警和消防監(jiān)控設(shè)備中，大多數(shù)場所的火災(zāi)檢測，都采用常規(guī)的火災(zāi)探測的方法，其性能優(yōu)劣直接會影響火災(zāi)自動報警的準(zhǔn)確度和可靠性，例如感煙、感溫、感光探測器，它們分別利用火焰的煙霧、溫度、光的特性來對火災(zāi)進行探測。在大面積森林應(yīng)用中，上述傳感器由于空間距離大，信號變得十分微弱。大空間使得普通的感煙、感溫火災(zāi)探測報警系統(tǒng)都無法迅速采集火災(zāi)發(fā)出的煙溫變化信息，即使是高精度的傳感器也會由于種種噪聲干擾而無法正常工作，導(dǎo)致火情誤報或錯報，無法滿足森林火災(zāi)的及時檢測需求。

目前世界森林面積達40億公頃，其中我國森林面積是1.75億公頃,各類自然保護區(qū)1551個，對森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)有著不同程度的需求，防止森林火災(zāi)發(fā)生的最好辦法就是預(yù)防。世界各國對火災(zāi)的預(yù)警檢測越來越重視，2010年6月俄羅斯大火給各國敲響了森林防火的警鐘，森林保護系統(tǒng)的缺失將導(dǎo)致森林火災(zāi)發(fā)生時要么束手無策，要么聽之任之，因此，俄羅斯生態(tài)學(xué)家指出應(yīng)盡快恢復(fù)國家森林保護系統(tǒng)，實用、快速、全面的預(yù)警系統(tǒng)尤為重要。

雙光譜探測森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)，采用雙光譜探測方法，將先進的紅外熱成像儀圖像采集和可見光圖像探測通過智能分析算法結(jié)合應(yīng)用，取長補短，最大限度發(fā)揮各自優(yōu)勢，再加上網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)組成數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的智能森林防火指揮系統(tǒng)。與普通網(wǎng)絡(luò)視頻檢測系統(tǒng)相比，雙光譜探測森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)是一種更高端、視頻檢測更智能、更準(zhǔn)確可靠的防火檢測系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)無人值守，自動對視頻圖像信息進行分析判斷，及時發(fā)現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的異常煙霧和火災(zāi)苗頭，準(zhǔn)確檢測出火焰，以最快、最佳的方式告警并提供防火預(yù)警信息，達到早期預(yù)警的目的。能夠有效的協(xié)助消防人員處理火災(zāi)危機，并最大限度的降低誤報和漏報現(xiàn)象;同時還可查看現(xiàn)場實時圖像，根據(jù)直觀的畫面直接指揮調(diào)度救火。

該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于森林等戶外火災(zāi)的預(yù)警監(jiān)測中，同時結(jié)合林業(yè)管理的專業(yè)知識和林業(yè)防火的經(jīng)驗，建立新一代森林防火智能分析監(jiān)測系統(tǒng)，針對性地解決用戶的各種個性化需求。通過紅外熱成像和可見光雙光譜的檢測，以及云臺精確智能定位系統(tǒng)，獲得林區(qū)的清晰圖像，利用視頻分析技術(shù)，根據(jù)火焰光譜特征判斷是否產(chǎn)生火情，一旦發(fā)現(xiàn)疑似火情，立即觸發(fā)報警，林區(qū)視頻回傳至監(jiān)控中心，如果確認(rèn)報警屬實，攝像系統(tǒng)鎖定目標(biāo)，精確判斷火點位置，并根據(jù)已建立的林業(yè)防火信息數(shù)據(jù)資源做出滅火方案。

解決方案

本系統(tǒng)是一種具有紅外光、可見光雙光譜探測的森林防火智能預(yù)警系統(tǒng)，系統(tǒng)集成了紅外熱成像儀系統(tǒng)、超溫檢測系統(tǒng)、可見光攝像機、火災(zāi)監(jiān)測分析儀、云臺精確定位系統(tǒng)、視頻服務(wù)系統(tǒng)、監(jiān)控主機等部分組成?？赏瑫r輸出兩路視頻信號，具有紅外熱成像超溫檢測和可見光火災(zāi)檢測功能，并根據(jù)置信度系數(shù)模型進行分析，自動給出報警信息，有效提高了報警的準(zhǔn)確率。探測設(shè)備可根據(jù)用戶在場景中畫出的任意路徑自動掃描，并可在運動掃描過程中進行快速煙火檢測。通過網(wǎng)絡(luò)傳輸并向遠程監(jiān)控主機發(fā)送報警機器ID、云臺水平和俯仰角度、超溫區(qū)域的坐標(biāo)(左上角和右下角)等信息。遠程監(jiān)控主機根據(jù)回傳信息，經(jīng)過分析判斷確認(rèn)報警后產(chǎn)生報警信號、記錄報警信息，并提供日志查詢和錄像等功能。

連續(xù)變焦紅外熱成像儀

連續(xù)變焦紅外熱像儀由324×256非制冷焦平面陣列探測器配合75-150mm連續(xù)變焦紅外鏡頭制成，既能大范圍搜索，又能識別遠處目標(biāo)。該產(chǎn)品克服了目前國內(nèi)外固定焦距式或雙視場式熱成像儀的缺陷，在變焦的過程中成像清晰，功能強大，性能穩(wěn)定。具有堅固且密封性能極好的外殼，內(nèi)部充氮，不受雨雪、灰塵的破壞，能夠在惡劣的環(huán)境中正常工作。集第4代非制冷型焦平面紅外探測器、最先進的電子和光學(xué)系統(tǒng)于一身的熱成像儀，能夠穿透灰塵、煙霧、雨雪和黑暗，最小溫度分辨率達50mK，增加圖像細節(jié)增強功能、輸出熱白/熱黑/偽彩色圖像。

熱成像超溫檢測系統(tǒng)

在大面積的森林中，火災(zāi)往往是由隱火引發(fā)，這是毀滅性火災(zāi)的根源，而用現(xiàn)有的普通檢測方法，很難發(fā)現(xiàn)這種隱性火災(zāi)苗頭。而應(yīng)用紅外熱成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)的地點和范圍。

自然界中任何溫度高于絕對零度的物體，都會不停地向周圍空間輻射包括紅外波段在內(nèi)的電磁波，物體表面的溫度越高，紅外輻射能量就越多，因此可以利用紅外輻射測量物體表面的熱狀態(tài)。

熱像儀工作在8-14μm，屬于遠紅外波段，正常森林的輻射波長范圍為8.5-12.2μm，在熱成像儀8-14μm的探測范圍之內(nèi)。目標(biāo)溫度越高，從熱成像探測器組件輸出的數(shù)字信號值越大,即數(shù)字圖像的灰度值越大，根據(jù)此特點，超溫檢測工作過程如下：圖像采集模塊將探測器輸出的高精度圖像數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存，圖像處理模塊運行超溫檢測算法，首先根據(jù)目標(biāo)和背景的對比度計算出原始閾值，再結(jié)合用戶設(shè)定的目標(biāo)溫度等級，計算出二值化閾值，將圖像二值化后進行連通域檢測，計算出目標(biāo)區(qū)域面積和坐標(biāo)，在畫面上標(biāo)識出超溫區(qū)域并通過串口發(fā)出報警信息。

由于探測器接收到的紅外輻射能量受監(jiān)控距離和工作環(huán)境的影響，被檢測目標(biāo)的溫度范圍也各不相同，所以為了達到理想的報警效果，可以根據(jù)用戶的具體使用環(huán)境設(shè)定被監(jiān)控目標(biāo)的溫度等級，即目標(biāo)與背景的溫度差別等級。

可見光圖像檢測系統(tǒng)

由于紅外熱成像儀成像清晰度差，可能存在一定程度上的誤報，因此系統(tǒng)又引入可見光圖像檢測，通過檢測火焰的靜態(tài)特征(顏色)和形態(tài)特征(閃爍性)兩個特征進行檢測。先利用靜態(tài)特征從視頻圖像中提取出與火焰顏色相似的區(qū)域，再利用形態(tài)特征對上面提取出來的區(qū)域進行檢測，通過視頻圖像分析算法，檢測出火焰產(chǎn)生二級報警信號?？梢姽鈹z像機模擬視頻信號接入到圖像檢測模塊，通過圖像采集單元的視頻解碼電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，被基于DSP的圖像處理單元處理，根據(jù)火災(zāi)火焰的圖像特性，探測出畫面中出現(xiàn)的火焰，加入火焰識別標(biāo)記后，再通過視頻編碼電路轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號輸出。由于監(jiān)測場景不同，火焰所呈現(xiàn)的顏色、狀態(tài)也會不同。因此，在監(jiān)測時，可以根據(jù)環(huán)境要求，調(diào)整檢測模塊的工作狀態(tài)，通過設(shè)置相應(yīng)參數(shù)閾值，如顏色靈敏度、動態(tài)靈敏度等，使檢測模塊可以更準(zhǔn)確及時地識別出火焰。