一切物體只要其溫度高于絕對(duì)零度(-273℃)都能輻射電磁波。熱成像利用目標(biāo)和背景或目標(biāo)各部分之間的輻射差異形成的紅外輻射特征圖像來(lái)發(fā)現(xiàn)和識(shí)別目標(biāo)。熱成像是通過(guò)非接觸探測(cè)紅外能量(熱量)，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，進(jìn)而在顯示器上生成熱圖像和溫度值，并可以對(duì)溫度值進(jìn)行計(jì)算的一種檢測(cè)設(shè)備。在科技高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代化社會(huì)里，具有紅外線熱成像的夜景拍照設(shè)備已經(jīng)得到普及。
熱成像傳統(tǒng)應(yīng)用廣泛
熱成像技術(shù)在軍事和民用方面都有廣泛的應(yīng)用。隨著熱成像技術(shù)的成熟以及各種低成本適于民用的熱像儀的問(wèn)世，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。
在工業(yè)生產(chǎn)中，許多設(shè)備常用于高溫、高壓和高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，應(yīng)用紅外熱成像儀對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)和監(jiān)控，既能保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，又能發(fā)現(xiàn)異常情況以便及時(shí)排除隱患。同時(shí)，利用熱像儀還可以進(jìn)行工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制和管理。
熱成像儀測(cè)溫跟光線沒(méi)多大關(guān)系，只要有溫度差異，就能顯示出來(lái)，測(cè)溫產(chǎn)品質(zhì)量的差異就在顯示的成像清晰度和溫度準(zhǔn)確度方面。熱成像儀大部分不能測(cè)液體、特殊金屬，或者玻璃等特殊性的東西，液體是水的廣泛厚度的問(wèn)題，特殊金屬表面的涂層無(wú)法反饋成像顯示，玻璃會(huì)直接反射，更別提測(cè)表面了，所以針對(duì)特殊行業(yè)用的熱成像儀都有獨(dú)門(mén)奇效，專(zhuān)門(mén)針對(duì)化測(cè)溫，達(dá)到精準(zhǔn)的成像測(cè)溫結(jié)果。工業(yè)電力等行業(yè)用熱成像儀，測(cè)低溫的產(chǎn)品技術(shù)能達(dá)到-40度，測(cè)高溫能達(dá)到3300度。
此外，紅外熱像儀在醫(yī)療、治安、消防、考古、交通、農(nóng)業(yè)和地質(zhì)等許多領(lǐng)域均有重要的應(yīng)用。如建筑物漏熱查尋、森林探火、火源尋找、海上救護(hù)、礦石斷裂判別、導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)檢查、公安偵察以及各種材料及制品的無(wú)損檢查等。
安防最大用途-森林防火
在安防領(lǐng)域，熱成像技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，優(yōu)勢(shì)最為明顯的區(qū)域就是森林防火，從很早之前，熱成像云臺(tái)就開(kāi)始守護(hù)森林。
依靠人工巡邏，投入成本巨大，但是對(duì)火情的提前預(yù)防和發(fā)現(xiàn)效率低下，而普通可見(jiàn)光監(jiān)控方案，受環(huán)境等干擾因素影響，無(wú)法快速有效發(fā)現(xiàn)火情。采用熱成像云臺(tái)進(jìn)行煙、火識(shí)別，選擇部分制高點(diǎn)建設(shè)點(diǎn)位，對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行全面覆蓋。利用雙光譜熱成像實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域內(nèi)的煙和火進(jìn)行快速發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確報(bào)警，火情處理高效、穩(wěn)定、可靠，深得好評(píng)。
熱成像在防火應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)主要在于全天候、不受光照、天氣的的影響，在無(wú)光、逆光、大霧、雨雪等環(huán)境下也可獲取豐富的圖像信息，實(shí)現(xiàn)24小時(shí)監(jiān)控，保證森林的安全。林區(qū)背景溫度一般在-40～60攝氏度，而森林可燃物產(chǎn)生的火焰的溫度為600～1200攝氏度，兩者溫度相差較大。在熱圖像中很容易將可燃物的燃燒情況從地形背景中分離出來(lái)。根據(jù)熱圖像的溫度分布，我們不僅可以判斷火的性質(zhì)還能探測(cè)出火的位置、火場(chǎng)面積、從而估計(jì)火勢(shì)。
成本高阻礙室內(nèi)應(yīng)用的發(fā)展
阻礙熱成像親民小型化的原因一直都是成本，氧化釩非制冷型探測(cè)器成本高一直是熱成像產(chǎn)品發(fā)展面臨的最大瓶頸。由于受到成本價(jià)格的限制，安防熱成像產(chǎn)品主要在云臺(tái)等室外中大型監(jiān)控設(shè)備，室內(nèi)的應(yīng)用探索一直在進(jìn)行。
目前室內(nèi)的最多應(yīng)用在區(qū)域入侵檢測(cè)。人工巡檢通過(guò)工作人員定時(shí)檢查的形式，不僅耗費(fèi)人力物力，并且缺乏實(shí)時(shí)性，無(wú)法及時(shí)處理。入侵探測(cè)器雖然能夠在一定程度上節(jié)省人工，但是由于其非可視化的特點(diǎn)，無(wú)法做到事后取證，且易受光源、熱源的影響，產(chǎn)生誤報(bào)。而可見(jiàn)光攝像頭由于其基于可見(jiàn)光檢測(cè)區(qū)域入侵行為的原理，易受光線影響，誤報(bào)較多。而熱成像攝像機(jī)通過(guò)采集物體發(fā)出的熱輻射成像，基于深度學(xué)習(xí)的區(qū)域入侵檢測(cè)，不受光線影響，有效減少常規(guī)誤報(bào)。
新的發(fā)展契機(jī)
國(guó)務(wù)院關(guān)于公共場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙的規(guī)定，全國(guó)18個(gè)城市已出臺(tái)地方性控?zé)煼ㄒ?guī)，室內(nèi)控?zé)煷髣?shì)所趨。所有室內(nèi)公共場(chǎng)所、未成年人為主要活動(dòng)人群的室外區(qū)域、高等學(xué)校的室外教學(xué)區(qū)域;鼓勵(lì)場(chǎng)所經(jīng)營(yíng)者、管理者采用煙霧報(bào)警、濃度監(jiān)測(cè)、視頻圖像采集等技術(shù)手段，加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)所的管理。
由吸煙引起的火災(zāi)頻發(fā)，而現(xiàn)有的煙感噴淋針對(duì)吸煙引起的稀薄煙霧并沒(méi)有起到作用且無(wú)法取證。吸煙行為管控困難，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)取證 ，對(duì)違規(guī)者進(jìn)行教育罰款。
一般火災(zāi)的整個(gè)起火過(guò)程可以分為三個(gè)階段，最開(kāi)始是表面溫度升高，然后是起煙，最后才起火。傳統(tǒng)安裝的煙感探測(cè)器要檢測(cè)到起煙再報(bào)警，可見(jiàn)光監(jiān)控是監(jiān)控到火災(zāi)再報(bào)警，熱成像監(jiān)控只需要監(jiān)控到物體表面溫度異常即報(bào)警，并且其還沒(méi)有煙感溫感的高度限制，熱成像與可見(jiàn)光的雙目監(jiān)控設(shè)備，還可通過(guò)視頻圖像監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況，實(shí)現(xiàn)可視化智能預(yù)警，將火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)，減少人民的生命財(cái)產(chǎn)損失。
結(jié)語(yǔ)
需要小范圍熱成像監(jiān)控的場(chǎng)所非常多，如機(jī)房、ATM機(jī)、室內(nèi)變電站、會(huì)議室(抽煙檢測(cè))、出租房充電等場(chǎng)所。需要室內(nèi)高大空間場(chǎng)所防火，如倉(cāng)庫(kù)會(huì)議中心博物館火車(chē)站體育館等。將熱成像監(jiān)控與可見(jiàn)光監(jiān)控結(jié)合，為國(guó)家禁煙的政策實(shí)施提供基礎(chǔ)技術(shù)保障。為平安城市、智慧校園等提供禁煙安全保障。
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