红外线透视技术

　　红外线透视技术是集光、机、电等技术于一体的高新技术，在侦察、监视、瞄准、射击指挥和制导等军事方面的应用要求越来越高，被许多国家纳入国防发展战略。此外，随着红外探测器技术的不断发展，特别是低成本、非制冷型探测器的出现，红外线透视技术在安防、消防和汽车等民用市场的应用不断扩大。

红外线透视原理

　　我们之所以能看到周围的景物，是因为光源发出光线照射到物体上，光线反射到人的肉眼，经过视神经处理产生影像。但我们的肉眼只能感受到可见光，感受不到红外线。紫外线和X光等很多光线。夜摄像机之所以能在黑暗中看到物体，是因为它能接受近红外线，并经感光元件CCD处理，转化成我们肉眼能看到的影像。

　　数码相机用感光元件CCD感应所有光线(可见光、红外线和紫外线等)，这就造成所拍摄影像和我们肉眼只看到可见光所产生的影像很不同。为了解决这个问题，数码相机的镜头和CCD之间加装了一个ICF红外滤光镜，其作用就是阻挡红外线和紫外线等光线进入感光元件CCD，让CCD只能感应可见光，这样就使看到的影像和我们肉眼看到的影像一样了。

　　数码摄像机在夜摄模式下，向景物发出红外线，关掉ICF(不再阻挡红外线进入CCD)，我们所看到的是由红外线反射来所成的影像，而不是可见光反射来所成的影像。

　　非常主要的是，红外线由近红外线和远红外线组成，而近红外线能穿透人的衣物，到达人的皮肤，再反射出去，而可见光不能穿透衣物，这就实现了用夜摄像机看透人的衣物等其他物体。

　　在具有夜摄功能的数码摄像机、相机前安装一种红外线透视镜，红外线透视镜只让近红外线透过，阻挡可见光和紫外线等光线透过。有了这种红外线透视镜，在有光源(如白天)的情况下，摄像机在夜摄模式下(关掉ICF红外滤光镜)，在镜头上加装红外线透视镜，就只能看到红外线反射成的影像，即能看透人的衣物。

　　现市面上的数码摄像机、相机厂家都进行了修正，基本都不具有关掉ICF的功能了，且红外线透视镜国内基本没有公开销售的。红外线透视可以透过非常薄的非纯绵丝织物品，无法透过纯绵衣物，除非被拍摄人身仅穿一层薄纱而且不穿任何内衣，否则就不可能进行所谓透视。有关网站流传的很多说法是错误和不真实的。

红外线透视技术应用——红外摄像机

　　1、红外摄像机工作原理

　　自然界的任何物质，只要温度在零度(-273℃)以上，都可以发出红外线。红外摄像机就是对目标自身发出的红热线进行探测并且根据红外辐射的分布生成图像的设备。由于目标辐射的红外线与其温度关系密切，所以红外摄像机又称为热成像仪或热成像摄像机。

　　近红外线的大部分电磁波会被大气、烟云吸收，但是1～2.5、3～5和8～14μm的红外线却是例外，这些波段被称为红外线的“大气窗口”。

　　红外摄像机就工作在“大气窗口”波段，所以它天生具有穿透烟雾的能力，即使在完全无光的夜晚或者烟云密布的场所，也能够清晰成像。由于“大气窗口”与红光的波段相距甚远，所以不会产生“红暴”现象。而且，由于它无需额外照明、完全根据目标自身发出的红外线工作，所以不会对环境造成任何不良影响。

　　红外摄像机由红外镜头、红外探测器和信号处理电路等部件组成。探测器测定目标和背景之间的红外线差从而感知其温度差异，并且把红外数据转换成电信号，Z终生成红外图像。

　　2、红外探测器工作原理

　　红外探测器是红外摄像机的核心部件，按其作用方式分为光子探测器和热探测器。

　　光子探测器利用光子吸收红外波能量、在半导体材料上产生的电效应直接成像，所用半导体材料一般为碲镉汞、锑化铟、铂化硅等，灵敏度较高，但灵敏度依赖于探测器的温度，因而需要降温装置保持探测器在低温工作。光子探测器工作在3～5μm的波段，由于带制冷装置导致体积大、价格贵、启动时间长，多用于军事及测高温领域。

　　热探测器在吸收红外能量后先产生温度变化、然后产生电效应，材料一般为氧化钒、硅掺杂(或多晶硅)，工作在8～14μm的红外波段。热探测器没有光子探测器那么高的灵敏度，但不需冷却系统，成本低，轻便小巧，常用于电力、化工、消防、安防等领域。

　　目前Z常用的热探测器是非制冷型红外焦平面探测器，其表面由许多微像元结构排列而成，叫做微桥;桥面上制作了一层热敏电阻阵列;热敏电阻与制作在半导体衬底上的COMS读出电路通过支撑柱相连。红外辐射被像元中的红外吸收层吸收后引起温度变化，导致热敏电阻的阻值发生变化，CMOS电路将阻值变化转变为电信号。

　　无论光子探测器，还是热探测器，产生的电信号都很微弱，需要进行放大、采样等后续处理后，再把这些代表目标表面温度分布场的电信号，绘制成直观的灰度图像或彩色热图像。特别需要强调的是，热图像反映了目标表面的温度分布状况，不同的颜色表示不同的温度，与物体的颜色无关。目前世界上Z先进的红外探测器的温度分辨率可达0.03℃。

　　3、红外摄像机的应用

　　红外摄像机被广泛应用于安防系统中，成为、仓库等重要场所夜间监控的明星产品。由于其zhuo越的穿透烟雾、雨水、烟云的能力，非常适合边境巡逻、夜间侦察、工业安防、机场码头等恶劣环境。

　　红外摄像机是根据目标和背景的温度和热辐射不同而工作，例如，人体和发动机的温度及红外辐射都远高于草木等环境，所以可用于识别伪装的士兵和坦克等军事目标。同理，也可用来扫描藏匿在交通工具中的偷渡客，实现非接触式边防检查。在医学上发明了利用热成像仪快速判断病人是否发热的红外体温监测系统，用于肺炎、流行性感冒以及出入境人员的传染病检测方面。

　　在工业上，由于电动机、电子器件发生故障时往往伴随着温度的异常升高，红外热像仪可通过检测异常发热区域，在发现输电线路、发电设备、机械设备的故障和事故，方便生产监测和设备检修。同理，在建筑方面，用于检测房屋的隔热效果、墙壁外立面、空鼓、渗水和霉变等。

　　在大面积森林和草地的防火应用方面，由于火灾产生的温度与背景差别很大，热图像可以很容易地将火灾现场从背景中分离出来。而且，还可以快速有效地发现隐火，还能透过烟雾发现着火点，这些优势是可见光摄像机和红外摄像机所不可比拟的。