紅外技術的對比分析與發(fā)展方向

被動紅外攝像技術是利用任何物體在絕對零度（-273℃）以上都能輻射電磁波的原理。由于不同物體甚至同一物體不同部位輻射能力和它們對紅外線的反射強弱不同，物體與背景環(huán)境的輻射差異以及景物本身各部分輻射的差異，紅外探測器能將強弱不等的輻射信號轉換成相應的電信號，然后經(jīng)過放大和視頻處理，形成可供人眼觀察的視頻圖像，熱圖像能夠呈現(xiàn)景物各部分的輻射起伏，從而能顯示出景物的特征。

同一目標的熱圖像和可見光圖像是不同，它不是人眼所能看到的可見光圖像，而是目標表面溫度分布圖像，不能清楚識別目標的細部特征，不能滿足作為“證據(jù)”的要求，而且被動紅外攝像機造價高，多用在軍事方面，目前在監(jiān)控領域的應用還很少。

主動紅外

主動紅外攝像技術是利用“紅外發(fā)光二極管”人為產(chǎn)生紅外輻射，產(chǎn)生人眼看不見而普通攝像機能捕捉到的紅外光，輔助“照明”景物和環(huán)境，利用攝像機的圖像傳感器可以感受紅外光的特性，感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光，獲取比較清晰的黑白圖像畫面，實現(xiàn)夜視監(jiān)控。因此，現(xiàn)在的紅外攝像技術多數(shù)采用主動紅外攝像技術，通過紅外燈來配合攝像機使用。

主動紅外技術目前比較成熟的有四種形式：

傳統(tǒng)LED紅外燈：由一定數(shù)目的紅外發(fā)光二極管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二極管由紅外輻射效率高的材料制成PN結，外加正向偏置電壓向PN結注入電流激發(fā)紅外光，光譜功率分布為中心波長830~950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄帶分布，為CCD可感受的范圍。

第二代陣列式集成紅外光源：在原有LED紅外技術的基礎上，采用了先進的封裝技術，將幾十個高功率、高效率的紅外晶體原封裝在一個平面上，集成了多顆紅外發(fā)光芯片在一個小范圍內，并作了“熱電分離”處理，使得整個零件能置于任意大小、任意形狀的散熱體上，從而解決了散熱問題，不再會由于高溫而傷害了周遭其它電子元器件。

第三代點陣式紅外光源：采用高集成LED陣列芯片技術，單LED Array的輸出約為800mW~3.6W，電光轉換效率為25%左右，發(fā)光體是單光源，發(fā)光角度可大可小。

激光紅外燈：屬于半導體激光器，是利用半導體材料在空穴和電子復合的過程，以及電子能級的降低而釋放出電子來產(chǎn)生光能的，然后光子在諧振規(guī)范光子的傳播方向形成激光。激光有良好的方向性，表現(xiàn)為光束的角度小、能量集中，傳播到較遠的距離仍有足夠的光照強度，所以非常適合遠距離照明。

各種紅外技術的成像效果對比分析

主動紅外技術與被動紅外技術的對比

主動紅外技術的攝像機需要借助于紅外發(fā)射燈，優(yōu)點是能夠呈現(xiàn)出目標的細節(jié)特征，成本較低；缺點是其照射距離相對較近，成像效果容易受環(huán)境影響，尤其是在霧、雪、雨等惡略天氣下，主要應用于檢測目標。

被動紅外技術的攝像機無需借助輔助光源，優(yōu)點是穿透力強，照射距離遠；缺點是只能呈現(xiàn)目標表面溫度分布圖像，主要應用于發(fā)現(xiàn)目標。