红外视频监控技术在城市监控报警联网系统的应用.docx

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红外视频监控技术在城市监控报警联网系统的应用

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PT2010年7月

一、红外视频监控技术概述

在夜视视频监控系统中,常规的办法是利用可见光照明,但这种方式存在不能隐蔽、容易暴露监控目标等缺点,因而使用较少。

目前隐蔽、科学的夜视监控是采用红外视频监控技术。

红外成像技术是红外视频监控技术的核心,它分为主动式和被动式。

主动红外成像技术是采用LED红外灯作为辐射“照明源”（主要是红外光线,采用普通低照度黑白摄像机、彩色转黑白摄像机或红外低照度彩色摄像机,感受周围景物和环境反射回来的红外光实现成像。

主动红外成像技术通常容易带来“红曝”（红外灯所发射的红外线中包含可见光的成分和“手电筒”现象,使得监控目标容易暴露,观察范围小,夜视观测距离短,往往只有几十米,

无法适合于恶劣气候环境条件下工作。

被动红外成像技术是利用自然界中一切温度高于绝对零度（-273℃以上都有红外线辐射（即热辐射。

红外线是一种人眼不可见的光波,无论白天黑夜,物体都会辐射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越多,因此,只要能探测出物体所发出的红外线,就可以感知物体的存在。

这种通过感知红外热辐射并将其成像输出的设备就是红外热成像摄像机（红外热像仪。

这就是被动红外成像技术也叫红外热成像技术。

红外热成像摄像机是红外视频监控技术的关键设备,它不依靠夜天光和LED红外灯辐射“照明源”,而是靠接收目标自身的红外辐射来工作的。

红外热成像摄像机利用光学成像系统接收被测目标的红外辐射信号,然后将其转换成电信号,经放大处理,最后转换成标准视频信号

红外视频监控技术

在城市监控报警联网系统的应用

摘

要:

关键词:

简述了红外热成像技术的基本原理,分析了红外视频监控技术在城市联网报警系统中的应用,介绍了国家“十

一五”科技支撑计划“社会治安动态防范系统中的视频数据采集应用技术研究”中的成果之一——可信红外热成像摄像机的主要功能和性能指标。

红外热成像技术红外视频监控技术城市监控联网报警系统

郑裕林

城市监控报警联网系统应用研究

输出显示它的成像原理（图1。

红外热成像摄像机通过探测微小的温度差别产生热图像,红外热成像摄像机不仅可在完全无光、距离较远的情况下对观测物体成像,而且可以在黑夜或浓厚的烟幕、云雾中探测到要观测的目标,包括已伪装的目标和高速运动目标。

国家“十一五”科技支撑计划——“社会治安动态防范系统中的视频数据采集应用技术研究”中所研发的红外视频监控技术是基于红外热成像摄像机等硬件系统,采用红外热成像、视频图像处理及自动分析报警等技术,可在夜间、恶劣天气或复杂的恶劣环境下,（比如零照度的夜间、大雨、浓雾、浓烟和阴霾等情况实施观察和监控。

红外热成像摄像机负责采集普通CCD摄像机看不清、认不准的目标图像,它将现行的社会治安视频监控提升为全天时全天候条件下的自动识别、自动实时报警的智能监控。

随着科技的进步,视频监控技术已经在国家公共安全防范的各个领域中得到了广泛应用,这使得人们的安全状况有了很大提高。

现行的视频监控技术主要是采用可见光摄像机和人工监视、录像相结合的方式进行安全防范的。

由于可见光摄像机在恶劣天气或照度较低的条件下,往往看不清监控的目标。

因此使得整个安全防范系统在夜间或恶劣天气条件下的防范能力大打折扣。

而且当前的视频监控系统必须由安保人员对视频图像进行24小时不间断的监视、人为对视频图像进行分析报警,从整体上来说,现在的视频监控系统还处于在半天时、半天候和半自动状态。

因此如何提高在“夜黑风高”的案件高发时间段的报警防范能力,就成为了国家公共安全防范领域内急需解决的重要问题之一。

国家“十一五”科技支撑计划——“社会治安动态防范系统中的视频数据采集应用技术研究”中所研发的红外视频监控技术可以很好的解决这类问

二、红外视频监控技术

在城市监控报警联网系统中的作用

题。

在城市监控报警联网系统中红外视频监控技术在以下几个方面有着自身独有的优势和作用:

一般犯罪嫌疑人作案通常伪装或隐蔽在草丛及树林中,普通CCD摄像机往往会产生视觉错觉,容易产生错误判断。

红外热成像装置是被动接受目标自身的热辐射,人体和车辆的温度及红外辐射一般都远大于草木的温度及红外辐射,因此能有效地识破伪装及隐蔽目标（图2。

在夜晚可见光器材已经不能正常工作,如果采用人工照明的手段,则容易暴露目标。

若采用微光夜视设备,它同样也工作在可见光波段,依然需要外界光照明。

而红外热成像摄像机是被动接受目标自身的红外热辐射,无论白天黑夜均可以正常工作,由于无“红曝”现象从而能有

1.检测与识别伪装、隐蔽目标。

2.全天时全天候监控

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PT2010年7月

效地隐蔽自己（图3。

在雨、雾等恶劣的气候条件下,由于可见光的波长短,克服障碍的能力差,因而观测效果差,但红外线的波长较长,穿透雨、雾的能力强,工作在8~14um的红外热成像摄像机,仍可以远距离正常观测目标（图4。

由于红外热成像摄像机是感知物体表面温度而成像的设备,因此除了夜间可以作为现场监控使用外,在消防、防火监控中还可以作为防火监控报警设备,火灾通常是由不明显的隐火引发的。

用现有的普通方法,很难发现这种隐性的火灾根源。

应用红外热成像摄像机可以快速有效地发现这些隐火,并且能够准确判定火灾的地点和范围,做到早知道早预防,早扑灭隐火苗头可以有效地提高报警精确度,大大降低误报和漏报现象。

3.探测能力强,观测距离远

4.在防火监控中提高报警精确度,减少虚警率5.提高交通监控、机场和港口安全保障水平6.出入境检验检疫体温的监控

1.主要功能随着我国交通网络的快速发展,在公路、铁路和水路夜间安全保卫、巡逻以及夜晚城市交通管制等领域中,尤其在夜间或多雾、多雨的恶劣环境的交通安全保障便成为极大问题。

随着航空事业的不断发展,各地都在兴建、扩建机场,飞机高效、快捷的运输手段在带来方便的同时也成为治安事件及恐怖袭击的重点区域。

机场的安全防范建设是关注的热点。

由于机场占地面积非常庞大,监控布置是非常艰巨的任务,面对非法入侵甚至恐怖袭击,确保所有乘客的安全对商业航空公司是非常重要的事情。

红外热成像视频监控系统能在机场夜间监控中起到非常重大的作用,机场将变得更加安全。

红外热成像视频监控系统在夜间观察、识别目标方面众多优点,使其将在道路交通监控、机场和港口安全保障上发挥着重要的作用。

随着全球一体化进程的加快,我们的世界将变为地球村,世界各国人民的交往日益增多,每天出入境旅客高达数十万人之多,各国机场、口岸出入境人员流动量越来越大、情况也日益复杂,与之对应的出入境人员的检验检疫工作任务十分繁重。

近年来,随着、禽流感等传染病疫情的流行和肆虐,传统的检验检疫工作面临的挑战越来越严峻。

在新形势下,为了提高出入境人员的检验检疫工作效率,确保出入境旅客的安全顺畅通关,需要采用新技术和新手段,建立一套技术先进、智能化程度高的红外体温监测系统,有效提高口岸出入境人员的传染病检测能力和工作效率。

公安部第一研究所承担的国家“十一五”科技支撑计划“社会治安动态防范系统中的视频数据采集应用技术研究”中研发的成果之一可信网络红外热成像摄像机是专

为安防领域设计的一款用于在完全黑暗和极端气象条件下进行监视的安全监控设备,能提供高品质的红外图像。

（1压缩处理功能・采用H.264视频压缩技术;

・视频编码码率和帧率调节:

视频编码码率压缩范围为128kbps-2Mbps;

・支持视频参数动态设置;

・支持D1（720×576、4CIF（704×576、

SARS三、红外视频监控设备的主要功能、性能指标

城市监控报警联网系统应用研究

CIF（352×288等格式。

（2安全功能

・支持视频图像信息加密编码处理;・支持视频图像信息篡改提示处理;

・支持红外热成像摄像机外壳被拆卸报警处理。

（3本地处理功能・红外热图像的输出功能;・OSD显示/操作功能;・热辐射强度超限报警功能;・支持与计算机的通讯功能。

（4网络处理功能・支持TCP/IP协议;・支持网络实时点播;・支持网络远程复位;・支持远程设备状态查询。

・内嵌数字证书,支持设备认证机制;・焦平面器件空间分辨率:

384×288像素;・系统响应波长:

8μm~14μm;・温度测量范围:

-10℃~50℃（典型值;・电源电压:

+12（1±20%V;・功耗:

<12W（稳态,环境温度30℃;・模拟信号输出:

PAL全电视信号;・VGA视频图像输出:

24位伪彩色;・系统最小可分辨温差（MRTD:

≤0.35℃（特征频率下;≤0.09℃（0.2倍特征频率下;

2.性能指标

・亮度/对比度调节:

手动/自动;・OSD显示/操作:

具备;・多种镜头接口:

具备;・提供HOST功能的USB2.0接口;・输出图像连续性:

连续图像输出;・提供RJ4510M/100M以太网接口;

・远程传输功能:

遵从城市监控报警联网系统相关标准中对通信协议的规定,能直接接入SIP网络。

红外视频监控技术有别于一般的视频监控,是一种更高端的视频监控技术,可通过软硬件结合的方式构成一套完整的全天候全天时的视频监控系统,在城市监控报警联网系统中有着独特的作用。

随着技术的进步,红外视频监控技术将朝着更个性

化、更智能化的方向发展,通过识别可疑目标,在安全威胁发生之前就能够提示预警,使监控人员有足够的时间采取相应的应急措施,精确地执行预定的机会,以防延误。

未来的红外视频监控技术将充分利用计算机视觉技术、智能信息化技术对监控场景的视频图像进行自动监控分析、识别过滤,提取视频场景中有用的关键信息用以判断和决策,是新一代基于视频内容分析的监控报警技术。

随着“平安城市”建设的推进,在科技强警政策的大力支持下,红外视频监控技术将在城市监控报警联网系统中地位日益突出,其全天候全天时,伪装和隐蔽的监控特性在寻找并搜寻逃犯、缉毒、交通管理、监视周边情况等方面都得到了广泛的应用,成为执法中不可缺的工具。

红外视频监控技术在城市监控报警联网系统中,并能够以最快和最佳的方式发出警报和提供有用信息,从而能够更加有效地协助安全人员处理危机,并最大限度地降低误报和漏报现象。

在世界反恐日趋严峻的今天,红外视频监控技术显然能够成为应对恐怖主义袭击和处理突发事件的有力辅助工具因而受到人们的普遍重视,在构建社会主义和谐社会中必将发挥着重要的作用。

3.红外视频监控技术发展展望

参考文献

[1]薛圣月.红外热成像仪在安防领域的应用,安防市场报,2010年（第一期:

D1-D2版.[2]2D3110C红外热成像摄像机产品说明书.北京中盾安全技术开发公司.[3]红外热成像仪和视频报警系统在安防领域的应用.中国安防科技网.