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　　前言

　　目前，紅外技術(shù)在安防行業(yè)的應(yīng)用，主要有兩種類型：紅外照明技術(shù)和紅外探測技術(shù)；并以三種產(chǎn)品形態(tài)表現(xiàn)：紅外夜視發(fā)光元器件（即紅外夜視燈）、紅外入侵探測器和紅外熱成像儀。紅外技術(shù)作為安防較早采用的技術(shù)之一，正隨著應(yīng)用的發(fā)展不斷成熟。

　　紅外夜視燈

　　隨著視頻監(jiān)控用戶對24小時(shí)全天候監(jiān)控提出了更加迫切的要求，紅外夜視照明技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，主要有LED紅外燈、激光紅外燈等，與其配合使用的紅外夜視攝像機(jī)已成為目前最為普及的監(jiān)控?cái)z像機(jī)。

　　LED紅外燈

　　目前的紅外夜視攝像機(jī)中，以LED作為紅外發(fā)光元器件的應(yīng)用最為廣泛。若按照LED技術(shù)的發(fā)展，可以分為兩個(gè)階段：第一代普通LED和第二代陣列式LED。第一代普通LED散熱性能不良，光衰快；第二代陣列式LED價(jià)格高，耗能高。目前有企業(yè)宣稱研發(fā)出第三代LED產(chǎn)品，已經(jīng)突破了前兩種LED紅外燈的技術(shù)瓶頸，但該技術(shù)還有待市場檢驗(yàn)。

　　杭州海康威視數(shù)字技術(shù)股份有限公司技術(shù)經(jīng)理吳立普向記者介紹，針對紅外攝像機(jī)目前存在發(fā)熱量大和光衰現(xiàn)象兩大問題。海康威視投入大量研發(fā)力量對此進(jìn)行了技術(shù)攻堅(jiān)，并引進(jìn)專業(yè)工藝控制技術(shù)和精密檢測儀器，研發(fā)生產(chǎn)出了系列高品質(zhì)紅外攝像機(jī)產(chǎn)品。

　　據(jù)了解，海康威視將紅外技術(shù)應(yīng)用在監(jiān)控領(lǐng)域，經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段是單燈、單控；第二階段是普通紅外陣列、LED分組封裝、分組控制；第三階段增強(qiáng)型紅外陣列、整版封裝、分組控制。

　　現(xiàn)階段，紅外攝像機(jī)在市場中仍占有較大比重，也促使許多廠家通過元隔離封裝紅外燈板、設(shè)計(jì)大面積鋁合金散熱體、采用高性能LED燈、改善控制電路等方式，逐漸降低了紅外燈發(fā)熱和光衰的強(qiáng)度，降低紅外光源本身的熱量。2010年初，海康威視推出了采用第三代紅外技術(shù)的百米紅外一體化攝像機(jī)，有效解決了第一、第二代紅外攝像機(jī)技術(shù)光衰嚴(yán)重、散熱性差等問題。相信通過未來幾年發(fā)展，紅外攝像機(jī)效果仍將繼續(xù)提高。

　　目前，百萬像素高清攝像機(jī)的應(yīng)用面正在推開，CCD和COMS百萬像素?cái)z像機(jī)對夜視技術(shù)的要求不同，有高清攝像機(jī)廠家借助感光芯片技術(shù)的進(jìn)步在低照度方面取得了突破，大大提高了CMOS低照度環(huán)境下的性能，基本滿足了一般場景24小時(shí)監(jiān)控需求。不過，在0Lux照度環(huán)境下，高清攝像機(jī)還是必須采用外置補(bǔ)光。據(jù)了解，如今在百萬像素紅外攝像機(jī)中，紅外補(bǔ)光和普通補(bǔ)光燈都有一定程度的應(yīng)用。

　　激光紅外燈

　　由于在照射距離、亮度、散熱、壽命等方面的局限，LED紅外燈在很多領(lǐng)域已經(jīng)不能完全滿足安防監(jiān)控工程的夜視要求。而要提高LED紅外監(jiān)控的距離和亮度，就要增加LED燈的數(shù)量和功率，勢必會(huì)犧牲其散熱和壽命。因此，想要實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)距離的夜視監(jiān)控就得采用新的技術(shù)，而激光紅外夜視技術(shù)能很好地滿足這一需求。

　　與LED紅外燈相比，激光紅外燈有如下優(yōu)勢：

　　照射距離遠(yuǎn)：常規(guī)產(chǎn)品照射距離可達(dá)數(shù)百米；

　　亮度強(qiáng)：CCD對810nm激光感應(yīng)比850nmLED燈感應(yīng)度高出30%；

　　壽命長：由于采用獨(dú)特的激光電源溫控技術(shù)，激光紅外燈可處于恒定的工作溫度，產(chǎn)品的壽命也有了極大的保證；

　　功耗低：一般常規(guī)產(chǎn)品的最高功率不超過20W，符合環(huán)保節(jié)理念。

　　激光紅外燈的生廠工藝不像LED紅外燈那樣，僅用相關(guān)的元器件進(jìn)入組裝就可以完成，而需要有半導(dǎo)體激光器龐大的生產(chǎn)技術(shù)實(shí)力的多年積累，因而技術(shù)門檻比較高。隨著激光紅外燈的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展，激光紅外燈非常符合特定市場需求，并成為中遠(yuǎn)距離紅外夜視監(jiān)控的最佳光源產(chǎn)品。

　　紅外入侵探測器

　　紅外探測器按工作原理主要可分為主動(dòng)紅外探測器、微波紅外探測器、被動(dòng)紅外/微波紅外探測器、超聲波紅外探測器、激光紅外探測器等許多種類。

　　紅外入侵探測器按工作方式可分為主動(dòng)紅外探測器和被動(dòng)紅外探測器。

　　主動(dòng)紅外探測器工作原理是：發(fā)射機(jī)發(fā)出一束經(jīng)調(diào)制的紅外光束，被紅外接收機(jī)接收，從而形成一條紅外光束組成的警戒線。當(dāng)被探測目標(biāo)侵入該警戒線時(shí)，紅外光束被部分或全部遮擋，此時(shí)接收機(jī)接收的信號就會(huì)發(fā)生變化，它經(jīng)放大與信號處理后，即控制發(fā)出報(bào)警信號。

　　主動(dòng)紅外探測器作為較早應(yīng)用的報(bào)警技術(shù)，發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)比較成熟，已有相當(dāng)規(guī)模的市場占有率。主動(dòng)紅外探測器在成本以及安裝調(diào)試的便捷性方面優(yōu)勢明顯。但是，由于主動(dòng)紅外探測器本身的技術(shù)缺陷，很容易受到其它介質(zhì)的影響而產(chǎn)生誤報(bào)，也容易引起漏報(bào)。盡管如此，隨著周界防范整體市場的增長，主動(dòng)紅外探測器的增長依然非常可觀。

　　被動(dòng)紅外探測器的工作原理是：人體恒定的體溫會(huì)發(fā)出特定波長10μm左右的紅外線，被動(dòng)紅外探測器就是靠探測人體發(fā)射的10μm左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10μm左右的紅外線通過菲涅爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號。

　　被動(dòng)紅外探測器在國內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用多年，但是技術(shù)上較大的變革并沒有呈現(xiàn)。雖然眾多廠家都對技術(shù)有較大關(guān)注，但目前的技術(shù)都還是集中在模擬電路和數(shù)字電路的結(jié)合，甚至很多還是停留在模擬電路上。探測器的關(guān)鍵技術(shù)也只有個(gè)別廠家有些象征性的突破，如菲涅爾透鏡設(shè)計(jì)、溫度補(bǔ)償、抗白光、防寵物等技術(shù)，而這些技術(shù)在部分國家已經(jīng)有了很好的應(yīng)用。

　　未來被動(dòng)紅外探測器的技術(shù)將呈現(xiàn)出集成化、數(shù)字化、無線化、探測方式復(fù)合化的發(fā)展趨勢。

　　紅外熱成像儀

　　自然界中，一切物體都會(huì)輻射紅外線，因此利用探測器測定目標(biāo)本身和背景之間的紅外線差，可以得到不同的紅外圖像，稱為熱圖像。同一目標(biāo)的熱圖像和可見光圖像是不同的，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標(biāo)表面溫度分布圖像，或者說，紅外熱圖像是將人眼不能直接看到目標(biāo)的表面溫度分布，變成人眼可以看到的代表目標(biāo)表面溫度分布的熱圖像。

　　采用紅外熱成像技術(shù)，探測目標(biāo)物體的紅外輻射，并通過光電轉(zhuǎn)換、信號處理等手段，將目標(biāo)物體的溫度分布圖像轉(zhuǎn)換成視頻圖像的設(shè)備，稱為紅外熱成像儀。

　　紅外熱成像可有主動(dòng)和被動(dòng)之分，安防領(lǐng)域應(yīng)用的基本是被動(dòng)式產(chǎn)品。紅外熱成像產(chǎn)品具有無需光源、探測距離遠(yuǎn)、可在各種復(fù)雜的（全黑、微光、惡劣天氣如煙、霧、雨、雪等）環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的目的，因此非常適合進(jìn)行晝夜監(jiān)控、且對安全監(jiān)控要求較高的一些特殊重要部門的應(yīng)用需求。紅外熱成像儀可以在較遠(yuǎn)的距離上正常觀測目標(biāo)，受氣候影響很小，并且無論白天黑夜均可以正常工作，同時(shí)可以避免暴露自身。在安防監(jiān)控方面，紅外熱像儀可以在夜間以及惡劣氣候條件下，對各種目標(biāo)，如人員、車輛等進(jìn)行監(jiān)控。

　　由于目前紅外熱成像產(chǎn)品的核心部件貨源有限，因而，價(jià)格昂貴的特性使得這一種類的攝像機(jī)一直以來在安防產(chǎn)業(yè)都屬于高端、低量的產(chǎn)品，主要的供應(yīng)廠商包括FLIR、大立、加創(chuàng)、三星等。

　　紅外熱成像儀的核心技術(shù)為探測器技術(shù)和圖像處理技術(shù)。現(xiàn)有的紅外熱成像儀主要應(yīng)用于電力、石油化工、鋼鐵、科學(xué)研究、消防、煤炭、工業(yè)控制、軍事、邊防偵察等領(lǐng)域，目前發(fā)展的新領(lǐng)域主要是港口碼頭、銀行、道路、油田、