FLIR红外热像仪：为安全导航

本刊记者 崔 燕

近年来，随着网络条件和红外技术等方面的发展，摄像机和红外热像仪已逐渐取代普通可见光模拟摄像机和微光摄像机。作为显著增强安全性的辅助导航设备，红外热像仪的出现已成为远洋船舶的必备工具。

红外热像仪的工作原理是利用物体发出的红外辐射能通过光学镜头聚焦，然后传递至红外探测器上。探测器将信息发送至传感器电子元件，进行图像处理。电子元件将从探测器上接收的数据转换为能在取景器上显示的图像。简单地说，红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像，热图像上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

在夜晚，可见光器材观测的清晰程度和距离难以满足实际需求，如果采用人工照明手段，则又容易暴露目标。而红外热像仪是被动接受目标自身的红外热辐射，所以不受气候条件限制，无论白天或是黑夜均可正常工作。同时，又可以避免暴露。尤其在雨、雾等恶劣气候条件下，由于可见光的波长短，克服障碍的能力差，因而观测效果差，甚至不能工作，但红外线的波长较长，克服雨、雪、雾的能力较高，因此仍可以在较远的距离正常观测目标。

通常来说人的眼睛可以检测可见光（或可见光辐射），但只能看到电磁光谱中很小一部分，看不见其它形式的光（辐射）。而红外辐射介于电磁光谱的可见光辐射和微波辐射之间。红外辐射源主要为热量或热辐射。温度高于绝对零度（-273.15摄氏度或0开尔文）的任何物体均会发出红外辐射。例如，冰块。所以说我们每天都会接触红外辐射，这包括我们所感觉的来自阳光、火或散热器的热量。尽管肉眼无法看见，但皮肤中的神经却可以感受到热量。物体温度越高，其红外辐射量就越大。也就是说，如果安装红外热像仪就能够检测到周围一切事物。因为它不仅能够探测到光，而且也能侦测和显示出热量的细微差别。无论光的强弱如何，均能呈现出清晰的画面。

为什么说红外热像仪的性能更加具有优势呢？我们将热成像与图像增强做一个比较就会发现，图像增强需要一定程度的环境光，在晴朗的夜晚，倘若是星光点点的环境则可以生成清晰的图像。由于该系统要求至少有微弱的环境光线，多云天气等环境条件则可能限制其使用效果。同样，如果光线过强效果也将受到影响。

相比之下，热成像技术则凸显出巨大的优势。因为它采用最先进的红外成像技术，通过探测物体辐射的热能进行工作，完全不需要光线便可在最暗的环境下生成清晰的图像。同时，它还不受光照量的影响，因此当直视光源时也不至于眼花。

另外，它独特的InstAlertTM功能可以使场景中最热区红色亮显。这一功能令热图像中的人和动物极容易辨认。

热像仪在海洋环境中的应用高效实用，能够满足不同领域客户的需求，如港口、航道以及沿海安全、海事安全、海上非法入境侦测、海上执法、反海盗与威胁探测、渔船队伍保护、船舶跟踪与观察、搜索救援行动和环境保护。

FLIR Systems推出的一系列产品能够在任何状况下进行辅助导航，探测其他船舶，协助船外搜索，确保海港和公开水域反海盗船只安全，以及看清漆黑环境中的一切状况。

1、反海盗。雷达屏幕上显示逼近“物体光点”可能意味着前方有危险。此时热像仪能够辨别远距离的小船，让您知道有船只靠近，从而有充足的时间做出反应，防患未然。

2、日、夜间航行。FLIR热像仪可探测到任何光照条件下的物体。白天，它可以探测到任何肉眼所看不到的物体，而且不受耀眼阳光的影响。夜晚，它可以清晰地观察到其他船只、陆地露头以及其他障碍物，帮助船舶长时间保持安全航行。

3、搜寻落水人员。海岸警卫和救援人员使用热成像以便趁落水人员在体温下降前找到遇险人员。

4、船上安全。游艇和商船均配置有大量易遭盗窃的贵重设备。热像仪能够帮助您看清船只周围的可疑情况。

5、冰山探测。FLIR热像仪是探测冰山的最为理想的工具。它可以安装在冰级油轮、冰级海洋研究船以及原子级冰区船只上。由于冰块也能释放出热量，而FLIR技术能准确地探测到冰面与海水之间的温差。在雷达与聚光灯无法满足要求情况下，热成像可提高北极水域的船只安全，使通行更加安全且经济有效。

6、漏油探测。热成像能够探测到肉眼无法看到的浮油。FLIR热成像系统能够帮助商业海员避免漏油或控制其影响，并协助响应人员及时进行清理。据了解，FLIR热像仪在探测漂浮于水面的漏油方面功效极佳。除了意外事故外，装卸油轮时也可用到，通过热像仪，可以清晰看到浮在水面上的漏油。

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应用案例

热那亚领航团。尽管热那亚领航团安装FLIR M系列热像仪的主要目的是用于搜寻落水人员，但他们很快发现热像仪在海事环境中的用途远不止于此。FLIR M系列热像仪不断用于帮助领航船只船长导航，让船只安全接驳商船。通过热像仪可清晰观察海面上的所有交通状况，帮助船长指挥船只安全接近商船。

挪威海上救援协会（NSSR）。相信每个经历过夜间航行的海员都会认为，能够看清黑暗航行环境中的物体对于他们而言是一个极其重要的有利条件，但对于挪威海上救援协会（NSSR）而言，它更大程度上意味着生与死。在冬季，挪威北部地区持续数月笼罩在一片无垠的黑夜之中，这大大降低了NSSR船员应对紧急情况的效率。然而当船只安装了FLIR热像仪，即使在漫长的冬夜，黑暗也不再成为NSSR船员的“拦路虎”。

里斯本渡轮。葡萄牙首都里斯本毗邻欧洲最繁忙的河流之一塔霍河。里斯本轮渡服务公司承担所有乘客和游客安全渡河的任务。每天有成百上千的乘客和游客使用里斯本轮渡服务。但是，在这样一条繁忙的河流中，发生事故的场面颇为常见。几艘渡轮整天在河中来来往往。但是，不仅渡轮需要渡河，且各式大小不一的轮船也需要横渡塔霍河。当黑暗和烟雾阻碍视线时，很可能导致危险情况的发生。为了避免碰撞事故，如今的里斯本渡轮均已部署FLIRM 系列热像仪，以加强渡河安全。

法拉帝集团。专用游艇是海运业前景看好的一个领域。越来越多的游艇所有者将FLIR热像仪整合到其船艇成套设备中。法拉帝集团董事长诺伯托·法拉帝（Norberto Ferretti）最先意识到这一创新技术所蕴含的潜力，他表示：“我使用FLIR热像仪已有4、5年的时间，它能够帮助我确保游艇安全，甚至在有些情况下，比雷达还要管用。”