原创 红外夜视高速球技术分析

　夜间犯罪率居高不下的情况使得具有夜视功能的高速球开始活跃，是红外技术和高速球的完美结合。红外技术给与了这一新生力量足够的支持，一般说来，红外技术有两种实现方式：主动式和被动式。主动式红外是由红外发光设备主动地发出红外光束照射目标，再由摄像机感应目标物体反射回来的红外线并成像；被动式红外不发射红外线，依靠探测目标物体自身的红外辐射形成“热图像”。
 
　　主动式红外夜视高速球，由红外LED和高速球组成，这一组合的出现克服了红外摄像机不具备旋转和普通高速球缺少主动发射红外光束的缺点。然而，这种组合也存在着发展的瓶颈：
 
　　画面质量：夜视画面有手电筒效应，即中间亮、四角暗，在画面中部有泛光、光晕等影响图像质量的现象,监控防雷方案；
 
　　红外光束的有效照射距离：由于红外光束的散射，有效距离内的物体才会清晰可见；
 
　　红外发光设备的寿命；
 
　　节能与散热：红外发光设备的功率大（耗费能量大）；散热量也大，处理不好会对整个系统产生影响；
 
　　主动红外的“反射限制”：只有在红外光束照射范围内的物体，并且表面没有吸光材料或吸光颜色的物体才会反射红外光，监控时受到“反射限制”。
 
　　基于以上几点主动红外的缺陷，被动红外技术开始被高速球家族采纳。被动红外成像技术与高速球完美结合，实现无光线条件下的监控，这一组合有效地克服了主动红外技术的缺陷：
 
　　画面质量：通过红外探测四面阵列将红外能量（热量）转换成为电信号，进而在监视器上生成热图像，并可以显示温度值；
 
　　探测距离：最大探测距离可达2km以上（红外发光设备的红外线有效率最高仅有25%）；
 
　　节能和散热：用于高速球的红外热成像仪功率为小于2W（100m可视距离红外发光设备的功率在30W左右，甚至更大）；另外用于高速球上的红外热成像仪的焦平面阵列上电路和非均匀补偿相结合可以不需要热电致冷器；
 
　　Lux监控：不受“反射限制”的制约，毕竟，一切绝对温度大于零K氏温度（-273摄氏度）的物体都辐射红外线；
 
　　恶劣环境监控：波长在8-14微米这一大气窗口区的红外线可以穿透雾气、阴霾和浑浊空气、烟、雪等，实现在各种恶劣环境下的监控。
 
　　可以看到，被动红外技术可以克服主动红外技术的几乎所有技术缺陷，但是事无完美，被动红外技术与高速球组合的发展仍然受到制约。由于红外光线位于光谱中波长0.78~1000微米的部分，其中2.0~1000微米的部分称为热红外线，要与材料透射光谱特性相匹配，无法通过聚碳酸酯等材料的球型下罩，只能通过一些红外材料，如单晶锗等。不仅如此，由锗制成的红外材料价格昂贵，相对来说由硅制成的红外材料相对便宜一些，但是透射率要较锗材料差。这些因素都阻碍了室外型的红外高速球的发展。