大立紅外技術(shù)研究 | 紅外熱成像在周界防護領(lǐng)域的應用（2）

本文承接上篇關(guān)于目前紅外熱成像技術(shù)在周界防護領(lǐng)域的應用分類，進一步講述周界防護細分領(lǐng)域(海洋海事監(jiān)控)中的具體應用，以大立科技船載雙視取證系統(tǒng)為例，詳細介紹紅外熱成像監(jiān)控系統(tǒng)的組成及相關(guān)技術(shù)分析。

紅外技術(shù)在海洋海事監(jiān)控領(lǐng)域的應用

在圖像視頻監(jiān)控技術(shù)日趨成熟的今天，安防系統(tǒng)采用先進的紅外熱成像即可實現(xiàn)晝夜遠距離環(huán)境下的實時監(jiān)控。在配合通訊網(wǎng)絡傳輸技術(shù)，值班人員可遠端實時對違法現(xiàn)場情況進行有效觀察取證。

紅外監(jiān)控系統(tǒng)組成及各部分功能特點

以大立船載雙視取證系統(tǒng)為例，紅外熱成像周界入侵報警系統(tǒng)可對入侵物體的特征或狀態(tài)進行直觀、快速地了解，對靠近或即將靠近的物體提前對安檢人員進行預警、提醒，有效防止不明人員侵入。

（1）船載雙視取證系統(tǒng)設(shè)備

① 被動紅外熱像儀 + 可見光攝像機雙路輸出

它不僅具備穿透霧霾 ( 在夜間或惡劣環(huán)境下大范圍搜尋目標 ) 的功能，而且具備激光照明與可見光鏡頭自動完成隨動，無需手動控制。可有效的對船舶細節(jié)進行觀察取證。

② 輪船搭載的云臺

設(shè)備采用全金屬，抗強風結(jié)構(gòu)設(shè)計、一體式專業(yè)防護罩、IP66 高防護等級，并支持角度信息回傳和角度控制功能。

（2）后端遠程顯示平臺

① 遠程圖像傳輸

該平臺具備有線/無線傳輸技術(shù)，可將現(xiàn)場多路H.264高質(zhì)量視頻信號實時向監(jiān)控室或其他監(jiān)控點反饋輸出視頻。設(shè)備采用標準的TCP/IP 傳輸協(xié)議，通過網(wǎng)絡傳輸鏈路可將前端的視頻信號接入進后端計算機網(wǎng)絡，實現(xiàn)后端實時顯示，滿足管理人員對視頻、音頻的監(jiān)控管理和遠程監(jiān)控管理的需要。

② 管理功能

可分配不同的控制權(quán)限，控制權(quán)限高的用戶優(yōu)先，如控制云臺旋轉(zhuǎn)，選擇監(jiān)視區(qū)域?qū)ο蟮龋@些都是控制權(quán)限高的用戶監(jiān)控中心統(tǒng)一調(diào)控站點的畫面選擇和切換，其他相關(guān)人員通過局域網(wǎng)進行資源共享，有通知值班人員操作實現(xiàn)的特殊要求等等；

在設(shè)備管理上，系統(tǒng)在按區(qū)域分層樹狀管理工作站的同時，提供增加、刪除、修改監(jiān)控工作站及其下屬通道監(jiān)控點的維護操作。

③ 多畫面監(jiān)測和輪巡情況

客戶終端可同時監(jiān)控一路、四路、八路或十六路前端影像，實時保存關(guān)鍵情況。點擊某一路，實時監(jiān)控就可以放大，還可以按照順序依次切換特定時間間隔的畫面，或者把所有的攝像機畫面在一個鏡框里輪轉(zhuǎn)顯示出來?？伸`活設(shè)定切換間隔時間、調(diào)整畫面間隔時間等等。

④ 錄像與回放

監(jiān)控終端可根據(jù)需要選擇系統(tǒng)監(jiān)控前端進行錄像控制，然后智能快速地將回放記錄的錄像資料按時間、攝像機號、報警事件等條件進行檢索，通過軟件內(nèi)置的播放器進行回放；系統(tǒng)管理員可以設(shè)定多個時間段，定時對多個監(jiān)控前端的圖像進行錄像，可在圖像監(jiān)控系統(tǒng)服務器硬盤上保存報警自動錄像，當探測器發(fā)生報警時自動錄像，并預先設(shè)定錄像時間速度進行調(diào)節(jié)。

紅外安防監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)分析

（1）圖像處理 DDE 技術(shù)

紅外探測器本身存在非均勻性壞元，在轉(zhuǎn)換為人眼所能識別的圖像之前，紅外熱圖像需要經(jīng)過三個基本步驟的預處理，即非均勻性校正、盲元補償和圖像增強，然后再進行寬動態(tài)壓縮和圖像增強等操作。紅外探測器的非均勻性是一種普遍現(xiàn)象，其機理模型難以建立，不同類型、不同材料的紅外探測器其缺陷產(chǎn)生機理也不盡相同，因此紅外圖像非均勻性的統(tǒng)一、完善的數(shù)學模型很難建立起來。然而，紅外探測器的探測機制決定了人體在室溫下的圖像信號僅為整個動態(tài)范圍的 3% ～ 5% 之間的紅外圖像信號的微弱特性，對目標造成的紅外圖像變化肉眼是難以察覺的。因此，在要求圖像增強算法根據(jù)背景和目標特點實時智能調(diào)節(jié)的同時，還需要對紅外圖像進行增強，以適應人眼的視覺習慣。

紅外熱成像報警系統(tǒng)的性能通常以探測距離來衡量，但如何在理論探測距離內(nèi)清楚地探測到動態(tài)范圍較高的場景細節(jié)，對現(xiàn)實應用中的安防監(jiān)控系統(tǒng)來說更為重要。DDE 技術(shù)（全稱Digital Details Enhancement）是一種高級非線性圖像處理算法，即數(shù)字圖像處理細節(jié)增強。DDE 技術(shù)不等同于環(huán)境變化適應能力極強的細節(jié)增強算法，能輕松解決定位低對比度目標的高動態(tài)范圍場景難題，將高動態(tài)范圍圖像中的細節(jié)保留并增強，以配合原始圖像背景的動態(tài)總范圍。

（2）通信網(wǎng)絡及計算機處理技術(shù)

通過電信通信網(wǎng)絡實現(xiàn)即時的數(shù)據(jù)通信傳輸，實時通報和發(fā)布視頻信息、北斗 /GPS 定位數(shù)據(jù)等監(jiān)控數(shù)據(jù)和指令，再利用先進的計算機處理技術(shù)將監(jiān)控管理系統(tǒng)整合為一個整體。從而為監(jiān)控指揮中心提供了完整、實時的位置信息，同時還將目標狀態(tài)的視頻畫面實時、直觀地呈現(xiàn)在監(jiān)控范圍內(nèi)，進一步建立起一套真正在大范圍、全方位、實時、準確、高效地發(fā)揮作用的可視化、一體化的監(jiān)控調(diào)度管理系統(tǒng)，使監(jiān)控管理系統(tǒng)真正落到實處。

紅外熱成像監(jiān)控設(shè)備正越來越多地應用于民用安防領(lǐng)域，從監(jiān)控攝像機到防盜報警探測器，再到高端紅外熱成像儀，都需要不斷改進和前沿的紅外技術(shù)來支撐，只有不斷地進行新的技術(shù)變革，紅外技術(shù)在安防領(lǐng)域的集成化、數(shù)字化、無線化以及未來探測方式的復合化，才能完成紅外技術(shù)在安防領(lǐng)域的完美呈現(xiàn)，提供更為有力的技術(shù)支持和保障。