黑夜给了我黑色眼睛，我却用它去寻找光明!

2016年07月27日

　　提到大海，我们几乎所有人都会情不自禁地联想到度假和欢乐，但它实际上是一个极具危险的地方，尤其是在夜间和恶劣的天气条件下。游艇与其他船只碰撞，在陡峭的海岸航行或碰撞到其他物体，会造成惨重损失，有时甚至会丧失生命。有的事故发生在开放水域，有的事故则发生在港口和码头导航之时。

　　我们的眼睛是防御这些危险的第一道屏障。不幸的是，眼睛并非夜间或恶劣天气下的最佳探测器。任何海上事故不仅对船只造成严重影响，而且还伤及乘客和船员。很多工具可以帮助我们防患于未然，在潜在危险演化为真正危害前就检测出来。

　　先跟大家介绍几种传统的海上用安防产品

　　导航灯

　　灯是船上最古老的防碰撞系统。在远古时代，水手们在甲板上燃起开放式火焰，便于其他船只识。这些火焰后来被电气导航灯取代。用于夜间辅助导航的照明灯有好几类。但是，即使所有的船都配有适当的照明，也很难判断方位

　　变化率和关闭率。但是，当船只照明不当，就像许多照明不当一样，避免事故发生的机会将微乎其微。此外，遇到有雾或下雨天气阻碍您的视野时，导航灯的作用会大打折扣。当您看到逼近的船只时，为时已晚，最终酿成致命事故。

　　热图像可以穿透薄雾和雾霾天气。虽然热像仪可以观测的距离也会受到薄雾和雾霾天气的影响，但无论天气条件如何，都会清楚地向您发出有船只靠近的警告。

　　视觉化雷达光点图像

　　RADAR(雷达)是无线电探测和测距的英文缩写，它是一种使用反射的无线电波确定和绘制位置图、定向以及/或测定运动和固定物体速度的系统。首套商用雷达系统开发于20世纪40年代。如今已广泛安装于每艘游艇中。

　　雷达的局限性在于当雷达监测到目标时，只在屏幕上显示小的光点。热像仪为您呈现一幅环境的真实图像，帮助您确定某个目标是否会构成真正的危险。雷达系统的另一局限性是它难于检测到小的目标物体。然而，即使是不能被雷达系统检测到的对象，如帆船，木船，漂浮物，也可能会给您的船只造成巨大损坏。

　　光放大

　　光放大，也简称为I2技术，是将少量的可见光放大几千倍，人们就可以看见黑夜中的目标。光放大能够扫描某个区域，将得到的环境光放大后生成图像。光放大着实需要一定量的环境光，但在万里无云的夜晚，点点星光就可以生产图像。一部高端的图像增强相机在月光皎洁的夜空，可以拍出出众的图像。

　　因为光放大系统需要最低水平的环境光，诸如阴沉沉的天气条件可以限制其有效性。同样，光线太强可能瘫痪光放大系统，并降低其使用效果。想象一下，您自己在有码头灯光或城市轮廓线为背景的港口航行，这些灯被放大许多倍时，您也会完全失明。

　　与光放大系统相反，红外热像仪的工作原理是检测辐射的热能。热图像根本不需要光，在最黑暗的环境下也能生成清晰的图像。

　　低照度相机镜头

　　生成图像所需光线的计量单位用勒克斯(Lux)表示。勒克斯可用于评定低照明条件下相机镜头观测效果的好坏。数值越小表示相机镜头生成图像所需的光线越少，在黑暗环境中的观测能力就越强。低照度相机镜头可在对光放大设备而言光线太强，但仍受黑暗环境限制的条件下生成图像。但是，不要误认为在漆黑的环境中，您仍然可以用低照度相机镜头观测到目标。与热像仪相反，低照度相机镜头在完全黑暗时无法生成图像。热成像系统有时会将一台或多台红外热像仪镜头同一台低照度相机镜头结合使用，赋予您在白光和微光条件下观测目标的能力。

　　红外热像仪的诸多优点

　　热成像技术：黑夜航海的利器

　　热成像技术是众多工具中的一种。正如歌曲词你所唱的它利用红外热像仪“侦测”从某个物体发出的热能。因为光子的能量太低，无法为眼睛的感光器察觉，所以眼睛不能检测到红外能量。此外，因为眼睛的晶状体和流体吸收了热红外光，所以热红外光不能抵达视网膜。红外热像仪让我们看到了眼睛看不见的东西——即无论照明条件如何，所有物体都发出热辐射，而我们的眼睛却看不见。热像仪产生人眼看不见的红外或“热”辐射的图像。基于物体之间的温差，热像仪产生清晰的红外图像。

　　热像仪在海事应用中非常有效。他们可以检测到漂浮在海面上可能会损坏船只，甚至会导致沉船的物体。热像仪还能检测其他船舶、航道交通、浮标、桥梁…...分毫毕现!

　　虽然还有其他的技术可帮助您实现夜间导航，以防止灾难发生，但热成像技术的性能都优于他们，相比之下，优势明显或者说可以补充这些技术。

　　热成像技术：不仅仅能用于夜间导航热像仪是中短距离危险检测的得力工具。如今，保障船厂安全比以往任何时候都更为重要。热成像让您即使在远距离条件下也能观测身边的环境。您可以监视船舶入港或抛锚时的活动，看见接近您的船只或人员，不必提醒他们一切正处于监控之中。

　　每年，很多人员落水后，因未被及时发现而失去生命。在最短时间范围内找到落水人员至关重要。落水人员不仅可能会漂离船舶，而且低体温症是一个需要考虑的重要因素。热成像技术可以在情况变得危急前找到落水人员。热像仪在白天也能发挥重要作用，用户借助它可以透过海洋阴霾，更高效观测。它不受太阳眩光的影响。热成像技术可以让您在日出或日落十分航行时穿透眩光，检测可能存在的障碍物。

　　海上航行需要红外热像仪的几大原因

　　人眼与可见光相机的局限性

　　我们的眼睛能够看到反射光。日光相机、夜视设备和人眼的基本工作原理大致相同：光能遇见障碍物后发生反射。探测器接收光能，然后将其转变为图像。已知探测器生成图像的能力与光能的大小息息相关。如逢夜晚、雾霭或烟尘，我们只能借助星光、月光和其它人造光来生成图像。如果光量不足，则很难看清物体。

　　夜视镜(NVGs) 可以生成影视画面中呈绿色显示的图片。 NVGs的工作原理是吸收少量的可见光，将其放大，然后投射至显示屏上。遗憾的是，NVGs在微光环境中，其观测距离具会受到严重限制。图像对比度在生成有效图像的过程中同样也至关重要。如果观测目标相对于其周围环境的对比度较高，那么使用可见光相机看清目标的机会将会更大。否则，将无法看清。这也正是伪装所需遵循的原理。

　　夜视仪(NVG)

　　红外发光器(I2)

　　热图像

　　InstAlertTM热图像

　　成像无需光线：红外热像仪用于救援行动

　　热像仪不受此类缺陷的影响，因为它能探测到热量和热能。任何事物都会散发出热能，即便是冰块亦如此，而且不论白天和黑夜，天气好坏与否。通过感应此种热能，并将其作为黑白视频图像显示出来，红外热像仪可方便您从更远的距离看清物体，其高对比度优于传统可见光相机和夜视技术。

　　热成像技术无需外部照明，即便伪装再好位也难瞒天过海，能够看清人形大小的目标，其探测距离比具有竞争性的TV摄像机更远。使用热像仪的另一优势在于，通过海事热像仪所发现的人员、船只、游船码头、船坞、堆砌物和其它事物的热信号在夜晚通常比白天的对比度更高。只要目标物与其背景之间存在细微的温差，那么观测者就能轻而易举的发现。

　　补充和扩展雷达回波的作用

　　雷达在当今的应急救援部门中发挥着重要作用。然而，获得解读雷达信号和将信号可视化的技能往往需要经过一定的专业培训。相比之下，红外热像仪却能立即实时显示容易解读的场景图像，在极短的时间内反馈您所需要的信息，便于采取适当的行动。尽管雷达的应用范围较广，但雷达系统通常无法检测到物体的结构、船舰和水中的漂浮物。红外热像仪可用于验证雷达回波，发现雷达可能会遗漏的物体，为您显示绘图仪无法呈现的事物。

　　24小时安全响应功能

　　为了让船舰投资的效益最大化，各应急救援机构希望此投资能够一天24小时随时投入应用。但是，夕阳西下后，或遇到恶劣天气，其功能和执行任务的效率可能会大打折扣。只需拿出新投资船舰的很小一部分资金，简单增置一台FLIR红外热像仪，执行任务的总时长和整体效率将会得到很大的改观，而且在无需损害船舰或伤害船上工作人员的前提下，能够在各种艰难的环境中营救生命，确保航道安全。

　　夜晚，当船舰在近岸或不利环境中航行时，红外热像仪能够给予船员重要的环境感知力，便于他们满怀信心地安全导航。在关键情形中，能够连续不断地获取重要信息对获得满意的结果至关重要：了解离海岸线的远近，与堆砌物、码头、漂浮物和抛锚船舶之间的距离等，并能时刻掌握同事的状态和/或陆地上有意冒犯者的举动——最重要的事情莫过于时刻都熟知周围的一切动态。

　　应用领域

　　搜救行动

　　FLIR红外热像仪广泛应用于全球海事搜救行动中遇到有人落水的情形，落水人员的头部往往是身体唯一可见的一部分。在视频上显示为白色或红色的“头形”画面映衬在黑色或暗灰色的背景上，由于头部散发的热量比水要大得多，因而头部会清晰可见。白天和黑夜均能获得如此效果，从而真正实现24小时全天候响应。

　　海上搜救任务是一项非常复杂的工作。现场指挥员可使用红外热像仪对受害者进行精准的定位，从而顺利展开水中搜救工作。改善的态势感知能力有助于增加所有参与人员的安全性。在无任何灯光照明的条件下，红外热像仪帮助海事工作人员了解陆地上的动态，在犯罪现场或搜索区域周围划定警戒范围的同时，为陆地上的执法人员提供有效的帮助。当船上工作人员向搜索区域的各单位传达可能存在的安全问题时，十分有利于海上与海滨执法人员展开高效而且安全的合作。