主动红外摄像机和被动红外摄像机的比较分析

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主动红外摄像机和被动红外摄像机的比较分析

成像原理

实现夜视监控有很多种方法，可以采用常规的可见光照明，但这种方式不仅不隐蔽，反而更加容易暴露监控目标。隐蔽的夜视监控，目前一般采用红外摄像机技术。红外摄像机技术分主动红外摄像机技术和被动红外摄像机技术。

其中，被动红外摄像机技术主要是利用物体自身向外辐射红外线的原理，所有温度高于绝对零度（－273℃）的物质在绝对零度（－273℃）以上都不断地辐射着红外线。红外线是一种人眼不可见的光波，它是由物质内部的分子、原子的运动所产生的电磁辐射。由于人的身体和发热物体发出的红外光较强，其它非发热物体发出的红外光很弱，因此，利用特殊的摄像机就可以实现夜间监控。

而主动红外摄像机技术则是利用特制的红外光发光源产生红外辐射，产生人眼看不见而普通摄像机能够捕捉到的红外光，辐射“照明”景物和环境，利用普通低照度CCD黑白摄像机或使用“白天彩色、夜间自动变黑白”的摄像机或“红外低照度摄像机”来感受周围环境反射回来的红外光，从而实现夜视功能。

被动红外摄像机

主动红外摄像机和被动红外摄像机的成像原理不同，其成像效果又如何呢？

被动红外摄像机不需借助红外灯，如经常用于军事的红外热成像仪。如上文所述，热成像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、电信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像的高科技产品。其核心器件和技术主要为焦平面探测器、后续处理电路、图像处理软件等。

如果按有无制冷源来分类，探测器又可分为制冷式焦平面探测器和非制冷式焦平面探测器。其中，制冷式探测器按制冷剂方式的不同分为液氮和斯特林制冷探测器，能在全黑、薄雾或有烟的环境中提供清晰的热图像，是专门为近距离安防和监控应用所设计。基于其先进的图像处理技术，无论周围环境如何变化，都能产生清晰的对比度，完全不需要任何光线。

然而，焦平面探测器的成品率不高，产业化生产的要求较高，从而造成探测器以及红外热成像仪的成本和售价居高不下，影响了红外热成像仪市场潜在需求的迅速开发。目前，红外热成像仪主要应用于军事、电力等领域，应用最成熟的民用市场主要是电力行业的预防检测；其它领域的民用市场如消防、制程控制（冶金、电子）、安防（边防海防、公安监视、巡逻跟踪）等虽然发展迅速、增长很快，但总体应用还不够成熟。

从行业应用的发展趋势来看，随着市场条件的成熟，红外热成像仪将应用于越来越多的领域，市场需求将可能出现爆发性增长。据相关机构预测，未来5年中国民用红外热成像仪市场的供给将以年均18%的速度增长，有效需求的年均增长率大约为20%。到2011年，中国民用红外热成像仪市场供给将达到9.15 亿元，有效需求量可以达到9.95亿元，将保持供小于求的竞争格局。如果焦平面探测器国产化进程能够顺利实现，产品性价比提高，未来的市场增速有望进一步提高。

主动红外摄像机

主动红外摄像机实际上是由红外感应摄像机和红外发光光源组成的，目前市场上大多是采用将摄像机和红外投射器分开的模式。红外灯按其红外线辐射原理分为半导体固体发光红外灯（红外发射二极管IR LED）和热辐射红外灯两种。目前在CCTV红外摄像机中前者使用较多。红外发射二极管（IR LED）红外灯的光谱功率分布为中心波长830-950nm，半峰带宽约40nm左右，其为窄带分布，是普通CCD黑白摄像机可感受的范围。红外一体化摄像机在监控摄像机中具有制造成本低、夜视距离远、技术成熟、隐蔽性强、性能稳定等突出优势，因而在CCTV夜视监控中占据了大部分的市场。

除以上所说的将镜头与LED集合在一起的主动红外摄像机外，目前市场上还有一种形式是将红外摄像机与红外线投射器分开阵列组合。这样设计的好处是可以最大限度地发挥分置在摄像机两旁单体红外灯组的效能，并且在红外LED的散热方面也可以尽量优化。这类产品一般都与云台、支架联动，价格走高端及偏高端路线。不同的产品对性能的要求也不同，因此需要厂家充分了解红外灯和摄像机的性能，从而根据红外灯的角度、摄像机镜头参数等做合理的搭配。

从近几年的发展来看，能够满足全天候监控要求的红外摄像机非常火爆，尤其是成本低廉、成像清晰的主动红外摄像机。从技术上来说，三星的帧累积技术对于静态物体表现良好，Sony的ExView CCD技术成本较高，是高端产品的首选，配合红外技术，对画质的改善非常明显。但是，如何做好发热量的控制以及延长红外灯的寿命一直是大家关注的问题，相信在业界的共同持续努力下，红外摄像机一定能够得到更好的发展。

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