长春理工大学本科毕业设计
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第 1 章 绪论
1.1 研究背景及意义
红外光是光的电磁波的一种,其波长范围从纳米级到毫米级,其中人眼可
见的光我们称之为可见光,根据可见光的波长由长到短依次排序为红、橙、
黄、绿、青、 蓝、 紫。可见光的波长为 380mn—780nm,红外光的 波长 为
780nm—1000nm。波长比红光长的我们称作红外光。红外成像具有作用距离
远,隐蔽性高,抗干扰性好,穿透烟、尘、雾以及阴霾能力强,可全天候、全
天时工作等优点因此被广泛应用于监视、侦察以及导航等军事领域
[1]
。
由此可见,通过红外成像技术所能看到的目标的热成像和目标的可见光图
像不同,它是人眼不能直接看到的表面温度分布所转变而来的代表目标表面温
度分布的热图像。利用这种技术,可以使人们在完全无光的夜晚、阴云密布的
战场,或者是在雨雪雾风的恶劣气候下,清晰地观察到前方的情况,正是基于
这个特点,红外成像技术为安防监控领域提供了先进的夜视装备,并为安防监
控工程装上了全天候的监视系统
[2]
。
传统的视频监控技术只是对周围的现象进行实时的监控与记录,在非智能
的状态下,无法完成有效的预警、报警功能;而传统的红外对射技术,虽然能
够对入侵者进行报警,却无法认识入侵对象到底是什么,有可能是误报警。利
用红外成像技术对周边入侵者进行监视,不仅能够适时报警,而且能够在报警
的同时,察看当时入侵者的红外监控图像,从而对入侵对象进行分析,达到一
般监视系统不能达到的效果。
1.2 国内外研究现状
目前,国内外学者主要基于两类图像进行红外运动目标检测与跟踪的研
究:可见光图像和红外图像。这两种图像分别由普通摄像机和红外传感器获
得,由于可见光图像易受光照的影响,目标在图像中被识别出来的难度较大,
尤其是在夜晚、雾天或者雨天等恶劣天气条件下,能见距离和能见度都较差,
目标识别更为困难。相比而言,红外图像具有显著的优势:红外摄像仪无论是
白天还是夜晚都可以使用,根据生物主动发热的特点来成像,由于生物辐射发
出的红外射线具有穿透性,即使是可见光场景下难以被发觉的情况,如夜晚和
雨雾天气等,目标图像也能在红外摄像仪中显示。在早期时候,红外摄像仪等
器件一般价格较高,一般只有部队等才会使用,应用范围只局限于军事。但近
年来科技发展越来越快,不断有新的工艺被提出,使得红外成像器件不仅性能
越来越好,而且价格也随之降低。红外摄像仪等器件不再仅仅是军事领域的宠
儿,也开始扩展应用到民用和工业等领域。采用红外摄像仪对场景进行监控,
检测场景中的行人目标,可以不受强光和闪光的干扰,并且没有彩色或强烈的