‧ 透過黑夜：紅外夜視高速球技術分析

來源：千家安防網

　　夜間犯罪率居高不下的情況使得具有夜視功能的高速球開始活躍，是紅外技術和高速球的完美結合。紅外技術給與了這一新生力量足夠的支援，一般說來，紅外技術有兩種實現方式：主動式和被動式。主動式紅外是由紅外發光設備主動地發出紅外光束照射目標，再由攝影機感應目標物體反射回來的紅外線並成像；被動式紅外不發射紅外線，依靠探測目標物體自身的紅外輻射形成熱圖像。

　　主動式紅外夜視高速球，由紅外LED和高速球組成，這一組合的出現克服了紅外攝影機不具備旋轉和普通高速球缺少主動發射紅外光束的缺點。然而，這種組合也存在著發展的瓶頸：

畫面品質：夜視畫面有手電筒效應，即中間亮、四角暗，在畫面中部有泛光、光暈等影響圖像品質的現象；紅外光束的有效照射距離：由於紅外光束的散射，有效距離內的物體才會清晰可見。

節能與散熱：紅外發光設備的功率大(耗費能量大)；散熱量也大，處理不好會對整個系統產生影響。

主動紅外的反射限制：只有在紅外光束照射範圍內的物體，並且表面沒有吸光材料或吸光顏色的物體才會反射紅外光，監控時受到反射限制。

　　基於以上幾點主動紅外的缺陷，被動紅外技術開始被高速球家族採納。被動紅外成像技術與高速球完美結合，實現無光線條件下的監控，這一組合有效地克服了主動紅外技術的缺陷：

　　畫面品質：通過紅外探測四面陣列將紅外能量(熱量)轉換成為電信號，進而在監視器上生成熱圖像，並可以顯示溫度值。

　　探測距離：最大探測距離可達2km以上(紅外發光設備的紅外線有效率最高僅有25%)。

　　節能和散熱：用於高速球的紅外熱成像儀功率為小於2W(100m可視距離紅外發光設備的功率在30W左右，甚至更大);另外用於高速球上的紅外熱成像儀的焦平面陣列上電路和非均勻補償相結合可以不需要熱電致冷器。

　　Lux監控：不受反射限制的限制，畢竟一切絕對溫度大於零K氏溫度(-273攝氏度)的物體都輻射紅外線。

　　惡劣環境監控：波長在8-14微米這一大氣視窗區的紅外線可以穿透霧氣、陰霾和渾濁空氣、煙、雪等，實現在各種惡劣環境下的監控。

　　可以看到，被動紅外技術可以克服主動紅外技術的幾乎所有技術缺陷，但是事無完美，被動紅外技術與高速球組合的發展仍然受到限制。由於紅外光線位於光譜中波長0.78~1000微米的部分，其中2.0~1000微米的部分稱為熱紅外線，要與材料透射光譜特性相匹配，無法通過聚碳酸酯等材料的球型下罩，只能通過一些紅外材料，如單晶鍺等。

鍺消費應用領域

　　不僅如此，由鍺製成的紅外材料價格昂貴，相對來說由矽製成的紅外材料相對便宜一些，但是透射率要較鍺材料差。這些因素都阻礙了室外型的紅外高速球的發展。