FLIR紅外熱像儀：為安全導航

本刊記者 崔 燕

近年來，隨著網(wǎng)絡條件和紅外技術等方面的發(fā)展，攝像機和紅外熱像儀已逐漸取代普通可見光模擬攝像機和微光攝像機。作為顯著增強安全性的輔助導航設備，紅外熱像儀的出現(xiàn)已成為遠洋船舶的必備工具。

紅外熱像儀的工作原理是利用物體發(fā)出的紅外輻射能通過光學鏡頭聚焦，然后傳遞至紅外探測器上。探測器將信息發(fā)送至傳感器電子元件，進行圖像處理。電子元件將從探測器上接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為能在取景器上顯示的圖像。簡單地說，紅外熱像儀就是將物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像，熱圖像上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。

在夜晚，可見光器材觀測的清晰程度和距離難以滿足實際需求，如果采用人工照明手段，則又容易暴露目標。而紅外熱像儀是被動接受目標自身的紅外熱輻射，所以不受氣候條件限制，無論白天或是黑夜均可正常工作。同時，又可以避免暴露。尤其在雨、霧等惡劣氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果差，甚至不能工作，但紅外線的波長較長，克服雨、雪、霧的能力較高，因此仍可以在較遠的距離正常觀測目標。

通常來說人的眼睛可以檢測可見光（或可見光輻射），但只能看到電磁光譜中很小一部分，看不見其它形式的光（輻射）。而紅外輻射介于電磁光譜的可見光輻射和微波輻射之間。紅外輻射源主要為熱量或熱輻射。溫度高于絕對零度（-273.15攝氏度或0開爾文）的任何物體均會發(fā)出紅外輻射。例如，冰塊。所以說我們每天都會接觸紅外輻射，這包括我們所感覺的來自陽光、火或散熱器的熱量。盡管肉眼無法看見，但皮膚中的神經(jīng)卻可以感受到熱量。物體溫度越高，其紅外輻射量就越大。也就是說，如果安裝紅外熱像儀就能夠檢測到周圍一切事物。因為它不僅能夠探測到光，而且也能偵測和顯示出熱量的細微差別。無論光的強弱如何，均能呈現(xiàn)出清晰的畫面。

為什么說紅外熱像儀的性能更加具有優(yōu)勢呢？我們將熱成像與圖像增強做一個比較就會發(fā)現(xiàn)，圖像增強需要一定程度的環(huán)境光，在晴朗的夜晚，倘若是星光點點的環(huán)境則可以生成清晰的圖像。由于該系統(tǒng)要求至少有微弱的環(huán)境光線，多云天氣等環(huán)境條件則可能限制其使用效果。同樣，如果光線過強效果也將受到影響。

相比之下，熱成像技術則凸顯出巨大的優(yōu)勢。因為它采用最先進的紅外成像技術，通過探測物體輻射的熱能進行工作，完全不需要光線便可在最暗的環(huán)境下生成清晰的圖像。同時，它還不受光照量的影響，因此當直視光源時也不至于眼花。

另外，它獨特的InstAlertTM功能可以使場景中最熱區(qū)紅色亮顯。這一功能令熱圖像中的人和動物極容易辨認。

熱像儀在海洋環(huán)境中的應用高效實用，能夠滿足不同領域客戶的需求，如港口、航道以及沿海安全、海事安全、海上非法入境偵測、海上執(zhí)法、反海盜與威脅探測、漁船隊伍保護、船舶跟蹤與觀察、搜索救援行動和環(huán)境保護。

FLIR Systems推出的一系列產(chǎn)品能夠在任何狀況下進行輔助導航，探測其他船舶，協(xié)助船外搜索，確保海港和公開水域反海盜船只安全，以及看清漆黑環(huán)境中的一切狀況。

1、反海盜。雷達屏幕上顯示逼近“物體光點”可能意味著前方有危險。此時熱像儀能夠辨別遠距離的小船，讓您知道有船只靠近，從而有充足的時間做出反應，防患未然。

2、日、夜間航行。FLIR熱像儀可探測到任何光照條件下的物體。白天，它可以探測到任何肉眼所看不到的物體，而且不受耀眼陽光的影響。夜晚，它可以清晰地觀察到其他船只、陸地露頭以及其他障礙物，幫助船舶長時間保持安全航行。

3、搜尋落水人員。海岸警衛(wèi)和救援人員使用熱成像以便趁落水人員在體溫下降前找到遇險人員。

4、船上安全。游艇和商船均配置有大量易遭盜竊的貴重設備。熱像儀能夠幫助您看清船只周圍的可疑情況。

5、冰山探測。FLIR熱像儀是探測冰山的最為理想的工具。它可以安裝在冰級油輪、冰級海洋研究船以及原子級冰區(qū)船只上。由于冰塊也能釋放出熱量，而FLIR技術能準確地探測到冰面與海水之間的溫差。在雷達與聚光燈無法滿足要求情況下，熱成像可提高北極水域的船只安全，使通行更加安全且經(jīng)濟有效。

6、漏油探測。熱成像能夠探測到肉眼無法看到的浮油。FLIR熱成像系統(tǒng)能夠幫助商業(yè)海員避免漏油或控制其影響，并協(xié)助響應人員及時進行清理。據(jù)了解，F(xiàn)LIR熱像儀在探測漂浮于水面的漏油方面功效極佳。除了意外事故外，裝卸油輪時也可用到，通過熱像儀，可以清晰看到浮在水面上的漏油。

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應用案例

熱那亞領航團。盡管熱那亞領航團安裝FLIR M系列熱像儀的主要目的是用于搜尋落水人員，但他們很快發(fā)現(xiàn)熱像儀在海事環(huán)境中的用途遠不止于此。FLIR M系列熱像儀不斷用于幫助領航船只船長導航，讓船只安全接駁商船。通過熱像儀可清晰觀察海面上的所有交通狀況，幫助船長指揮船只安全接近商船。

挪威海上救援協(xié)會（NSSR）。相信每個經(jīng)歷過夜間航行的海員都會認為，能夠看清黑暗航行環(huán)境中的物體對于他們而言是一個極其重要的有利條件，但對于挪威海上救援協(xié)會（NSSR）而言，它更大程度上意味著生與死。在冬季，挪威北部地區(qū)持續(xù)數(shù)月籠罩在一片無垠的黑夜之中，這大大降低了NSSR船員應對緊急情況的效率。然而當船只安裝了FLIR熱像儀，即使在漫長的冬夜，黑暗也不再成為NSSR船員的“攔路虎”。

里斯本渡輪。葡萄牙首都里斯本毗鄰歐洲最繁忙的河流之一塔霍河。里斯本輪渡服務公司承擔所有乘客和游客安全渡河的任務。每天有成百上千的乘客和游客使用里斯本輪渡服務。但是，在這樣一條繁忙的河流中，發(fā)生事故的場面頗為常見。幾艘渡輪整天在河中來來往往。但是，不僅渡輪需要渡河，且各式大小不一的輪船也需要橫渡塔霍河。當黑暗和煙霧阻礙視線時，很可能導致危險情況的發(fā)生。為了避免碰撞事故，如今的里斯本渡輪均已部署FLIRM 系列熱像儀，以加強渡河安全。

法拉帝集團。專用游艇是海運業(yè)前景看好的一個領域。越來越多的游艇所有者將FLIR熱像儀整合到其船艇成套設備中。法拉帝集團董事長諾伯托·法拉帝（Norberto Ferretti）最先意識到這一創(chuàng)新技術所蘊含的潛力，他表示：“我使用FLIR熱像儀已有4、5年的時間，它能夠幫助我確保游艇安全，甚至在有些情況下，比雷達還要管用?！?/p>