紅外&海洋海事

本文承接上篇關于目前紅外熱成像技術在周界防護領域的應用分類，進一步講述周界防護細分領域(海洋海事監控)中的具體應用，以大立科技船載雙視取證系統為例，詳細介紹紅外熱成像監控系統的組成及相關技術分析。

紅外技術在海洋海事監控領域的應用

由于我國重點水域面積廣闊，水域氣候變化無常，加上夜間是非法捕撈的多發時段，近年來破壞江河生態的違法采砂現象日益增多，河道污染問題日益突出。在圖像視頻監控技術日趨成熟的今天，安防系統采用先進的紅外熱成像，即可實現晝夜遠距離環境下的實時監控。在配合通訊網絡傳輸技術，值班人員可遠端實時對違法現場情況進行有效觀察取證。

紅外監控系統組成及各部分功能特點

以大立船載雙視取證系統為例，紅外熱成像周界入侵報警系統可對入侵物體的特征或狀態進行直觀、快速地了解，對靠近或即將靠近的物體提前對安檢人員進行預警、提醒，有效防止不明人員侵入。

（1）船載雙視取證系統設備

① 被動紅外熱像儀 + 可見光攝像機雙路輸出

它不僅具備穿透霧霾 ( 在夜間或惡劣環境下大范圍搜尋目標 ) 的功能，而且具備激光照明與可見光鏡頭自動完成隨動，無需手動控制。可有效的對船舶細節進行觀察取證。?

② 輪船搭載的云臺

設備采用全金屬，抗強風結構設計、一體式專業防護罩、IP66 高防護等級，并支持角度信息回傳和角度控制功能。

（2）后端遠程顯示平臺

① 遠程圖像傳輸

該平臺具備有線/無線傳輸技術，可將現場多路H.264高質量視頻信號實時向監控室或其他監控點反饋輸出視頻。設備采用標準的TCP/IP 傳輸協議，通過網絡傳輸鏈路可將前端的視頻信號接入進后端計算機網絡，實現后端實時顯示，滿足管理人員對視頻、音頻的監控管理和遠程監控管理的需要。

② 管理功能

可分配不同的控制權限，控制權限高的用戶優先，如控制云臺旋轉，選擇監視區域對象等，這些都是控制權限高的用戶監控中心統一調控站點的畫面選擇和切換，其他相關人員通過局域網進行資源共享，有通知值班人員操作實現的特殊要求等等；

在設備管理上，系統在按區域分層樹狀管理工作站的同時，提供增加、刪除、修改監控工作站及其下屬通道監控點的維護操作。

③ 多畫面監測和輪巡情況

客戶終端可同時監控一路、四路、八路或十六路前端影像，實時保存關鍵情況。點擊某一路，實時監控就可以放大，還可以按照順序依次切換特定時間間隔的畫面，或者把所有的攝像機畫面在一個鏡框里輪轉顯示出來。可靈活設定切換間隔時間、調整畫面間隔時間等等。

④ 錄像與回放

監控終端可根據需要選擇系統監控前端進行錄像控制，然后智能快速地將回放記錄的錄像資料按時間、攝像機號、報警事件等條件進行檢索，通過軟件內置的播放器進行回放；系統管理員可以設定多個時間段，定時對多個監控前端的圖像進行錄像，可在圖像監控系統服務器硬盤上保存報警自動錄像，當探測器發生報警時自動錄像，并預先設定錄像時間速度進行調節。

紅外安防監控系統技術分析

（1）圖像處理 DDE 技術

紅外探測器本身存在非均勻性壞元，在轉換為人眼所能識別的圖像之前，紅外熱圖像需要經過三個基本步驟的預處理，即非均勻性校正、盲元補償和圖像增強，然后再進行寬動態壓縮和圖像增強等操作。紅外探測器的非均勻性是一種普遍現象，其機理模型難以建立，不同類型、不同材料的紅外探測器其缺陷產生機理也不盡相同，因此紅外圖像非均勻性的統一、完善的數學模型很難建立起來。然而，紅外探測器的探測機制決定了人體在室溫下的圖像信號僅為整個動態范圍的 3% ～ 5% 之間的紅外圖像信號的微弱特性，對目標造成的紅外圖像變化肉眼是難以察覺的。因此，在要求圖像增強算法根據背景和目標特點實時智能調節的同時，還需要對紅外圖像進行增強，以適應人眼的視覺習慣。

紅外熱成像報警系統的性能通常以探測距離來衡量，但如何在理論探測距離內清楚地探測到動態范圍較高的場景細節，對現實應用中的安防監控系統來說更為重要。DDE 技術（全稱Digital Details Enhancement）是一種高級非線性圖像處理算法，即數字圖像處理細節增強。DDE 技術不等同于環境變化適應能力極強的細節增強算法，能輕松解決定位低對比度目標的高動態范圍場景難題，將高動態范圍圖像中的細節保留并增強，以配合原始圖像背景的動態總范圍

（2）通信網絡及計算機處理技術

通過電信通信網絡實現即時的數據通信傳輸，實時通報和發布視頻信息、北斗 /GPS 定位數據等監控數據和指令，再利用先進的計算機處理技術將監控管理系統整合為一個整體。從而為監控指揮中心提供了完整、實時的位置信息，同時還將目標狀態的視頻畫面實時、直觀地呈現在監控范圍內，進一步建立起一套真正在大范圍、全方位、實時、準確、高效地發揮作用的可視化、一體化的監控調度管理系統，使監控管理系統真正落到實處。

紅外熱成像監控設備正越來越多地應用于民用安防領域，從監控攝像機到防盜報警探測器，再到高端紅外熱成像儀，都需要不斷改進和前沿的紅外技術來支撐，只有不斷地進行新的技術變革，紅外技術在安防領域的集成化、數字化、無線化以及未來探測方式的復合化，才能完成紅外技術在安防領域的完美呈現，提供更為有力的技術支持和保障。

編輯：黃飛

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