紅外成像技術在城市地下空間防災監測與應急搜救中的應用發展對策

王新賽，周豐俊，鄭磊，賀菁

（1. 陸軍炮兵防空兵學院，鄭州450052；2. 中央軍委后勤保障部科研四所，北京100850）

一、前言

城市地下空間的公共安全事關國家戰略全局，是國家安全的重要任務之一。地下空間特有的空間封閉性、人流密集性，使得其安全事故具有更大的突發性、破壞性和惡劣的國際影響 [1]。因此，無論是防控平時的恐怖爆炸，還是應對非常時期的核生化襲擊，防災監控和應急搜救都是保障城市地下空間安全亟待解決的問題。

紅外成像技術因其在軍用和民用兩個領域的廣泛應用，得到世界發達國家的高度關注，成為國家科技發展水平和技術實力的重要標志之一。紅外成像設備可利用目標間的溫差成像，無需照明，且可以探知視場內所有物體的溫度變化 [2]，特別適用于地下空間實時監控，以及在爆炸火災應急搜救時進行有效的觀測。因此，迫切需要加強紅外成像技術在地下空間安全保障中的應用研究。

二、城市地下空間的安全現狀

城市地下空間由于其自身特點，使其一方面對很多災害的防御能力遠遠高于地面建筑，如地震災害；另一方面，當地下空間內部發生某些災害時，其所造成的危害又將遠遠超過地面同類災害，如火災、爆炸等 [3]。這就要求我們一方面要充分利用地下空間良好的防災功能，使之成為城市居民抵御自然災害和戰爭災害的重要場所；另一方面要重視城市地下空間的火災、爆炸等防災減災技術的研究，防止災害的發生，或將災害的損失降低到最低限度。

目前，城市地下空間已經成為全球發展最快的工程建設和商業運營市場，我國城市地下工程建設技術總體上已達到世界先進水平，但隨之而來的城市地下空間的安全事故也明顯增加，而相應的安全監控和應急救援設備卻非常落后，需要引起高度關注。

在日常監管方面，雖然大城市地下空間已有較為完善的監控系統，配備了一些智能化的監控中心和監控平臺，同時在部分重要區域采用了可見光視頻監控系統，但使用的前端探頭僅有可見光電荷耦合元件（CCD），而且日常管控缺乏對人流監測的具體數據，所以當災害發生時，在停電無照明條件下，視頻監控系統會完全失效，對于爆炸火災更是無法辨識其源頭并告警。

一旦災害發生，通過各種渠道獲取現場信息就成為首要任務。但是，當城市地下空間發生爆炸火災時，現場的低照度、濃煙和高溫會使應急救援設備失效。如消防員頭盔上面的一個照明手電筒、火場內部偵察用的點源紅外線火源探測儀等，在煙霧和低照度下因無法辨識人員、物品，造成不少消防員傷亡。由于大型救援設備在地下空間使用受限，對救援力量單體探察能力要求高，但目前單體探察能力明顯不足，缺乏針對性的成像熱感知裝備。

三、紅外成像技術應用領域及面臨的挑戰

針對城市地下空間監測面廣、管理養護維修困難、安全保障任務重、失事后果嚴重的問題，利用先進紅外成像技術優勢，以解決在特殊環境中紅外成像技術應用面臨的問題。

（一）紅外成像技術應用領域

相對于普通可見光成像，紅外成像技術對于提升城市地下空間安全保障水平具有獨特的優勢，這是由紅外成像技術特點決定的。紅外成像設備無需光照條件，能精確反映場景的熱差圖像，可以準確測量場景的目標溫度，且具有穿透煙霧、粉塵環境成像的能力，同時功耗低、體積小，便于攜帶使用，支持網絡化監控和實時圖像傳輸擴展，屬于本安型產品。

紅外成像技術在城市地下空間安全中的應用領域包括：城市地鐵/隧道交通安全監測預警；地下人防工事、停車場、交通樞紐等地下大空間低照度下群體目標行為的安全監控；地下石油天然氣管線漏油漏氣檢測，地下水暖管道泄露、供電電纜的短路斷路檢測；爆炸火災及煙霧現場搶險救援設備；地下空間防火防爆實時監控系統；地下公共場所重點區域人流情況監測。

（二）特殊環境應用亟待解決的問題

目前對于紅外成像技術的研究，國內外研究者往往比較關注儀器自身的內部因素，如焦平面列陣探測器、算法設計、光學鍍膜鏡頭等技術對儀器成像性能的影響，而外部環境因素對儀器成像性能的影響研究較少，特別是實際災害現場的高溫、濃煙、黑暗環境和群體恐慌行為等。

1. 城市地下空間低照度的影響

監控系統在地下空間的開發和防災救災全過程中都會起著非常重要的作用。地下空間的特殊性給自然采光型監控帶來障礙，在照明和監控設計選擇上必須有特殊要求。當火災爆炸或核生化襲擊出現時，通常電力設施會遭到破壞，封閉空間常規配備的應急照明燈即使沒有損害，也在燃燒爆炸以及救援滅火的煙霧、粉塵等作用下，使得地下空間呈現低照度狀態，無法滿足可見光CCD監控所需的照度要求，現場對可見光敏感的監控設備就會失效。以紅外成像探頭為前端的監控系統，在這種惡劣地下空間環境中使用，必然要對穿煙透霧、低功耗等提出更高要求。

2. 空間封閉、爆炸火災高溫灼燒的影響

地下空間相對封閉，當火災或核生化爆炸發生時，濃煙很難擴散，特別是再生爆炸引發的破壞性加劇，使滯留以及救援人員生命受到威脅，而且現場高溫灼燒對于各類應急救援設備的可靠使用也需重點考量。這對紅外成像探測設備的環境溫度適應性提出了特別高的要求。

3. 災害突發初期高溫煙霧噪聲環境的影響

災害突發初期往往伴隨高溫濃煙，使得整個空間形成熱障，此時長波紅外成像監控設備難以清晰觀察現場災情，特別是火災的原始燃點以及爆炸點附近，會被濃煙霧掩蓋，探測設備無法定位感知。需要開發能夠不受高溫濃煙影響，且能穿透煙霧的特殊的短波紅外成像探測設備。

4. 人流密集、布點分散、缺乏管控

城市地下空間僅有為數不多的出入口，如果人員和車輛集中于地下空間時，疏解會受到許多限制。特別是在地下空間的出入口，當災害或事故出現時，會出現急劇擁堵，堵塞出入通道，造成人員傷亡。而在地面以上出現災害或事故時，救援力量可以比較方便地到達災害或事故的現場，例如，消防車、救護車、直升機等可以直接到達災害或事故現場執行救援。但在地下空間發生災害時，就會出現救援設備、人員不能及時到位的情況，如一些消防設備難以進入地下空間災害的現場，因此救援力量單體能力就顯得尤為重要。可見在城市地下空間安全保障中，使用紅外成像監控系統，可以有效提升防災監控效果，同時，高靈敏度的紅外探測便攜設備在應對爆炸火災等突發事件中，可以增強武警消防人員的個體應急搜救能力，保護人民的生命財產安全，減少災害損失，同時也能增強救援人員的防護能力。

四、紅外成像的關鍵技術

建筑材料燃燒產生的熱煙氣是一個復雜的體系，包含數十種成分。主要分為無機類有毒氣體、有機類有毒氣體、細微固體顆粒物、凝縮液滴以及剩余空氣。其中，細微固體顆粒物是可燃物不完全燃燒的產物，其粒徑在0.01～10 μm，是遮蔽可見光、影響火場能見度的最主要因素。

經過近十年的發展，相關紅外成像技術已經取得了以下幾個方向性的突破，為解決地下空間爆炸火災中的場景探測提供行之有效的技術支撐。

（一）短波紅外成像技術

短波紅外成像在霧霾、灰塵、濃煙和低能見度環境下，具有非常好的目標成像探測能力。短波紅外（0.9～1.7 μm）是重要的大氣透射窗口，可以提供可見光，中波、長波紅外不能提供的信息，有利于實現1～2.5 μm、3～5 μm和8～14 μm三個大氣紅外透射窗口的“無縫隙探測”，對在紅外波段全面獲取目標信息具有重要意義，在交通安全、氣候觀測、農林普查、國土資源探測、環境監測、深空探測和天文觀測等領域具有重大作用。

短波紅外成像能探測目標紅外反射信息，形成可見視頻，圖像在分辨率和細節方面可以和可見光圖像相媲美，物體更容易被識別，與中長波紅外一樣能晝夜成像，且具有較強的透霧、霾、煙成像探測能力，還可以透過玻璃成像探測。借助于該波段輔助照射，特別適用于重要區域地下空間安全監控、便攜式火災應急搜救設備。

短波紅外成像設備是集光學、半導體材料、微電子學、精密機械、顯示器等技術為一體的高新技術產品，研制難度較大，技術復雜；國外對我國此類高端產品封鎖嚴重；經過近年的跟蹤研究，具有自主知識產權的國產化產品已經有所突破 [4]，其主要組成包括焦平面探測器、信息讀出及成像處理電路、顯控等部分。機芯產品具有數字圖像細節增強，數字圖像放大，黑熱/白熱圖像極性，對比度、亮度可調，自適應非均勻性校正，數字圖像采集等功能。

在建筑物火災濃煙環境下，細微固體顆粒物懸浮于空氣中，遮蔽了可見光。而在光學成像原理中，光的波長越長，其穿過濃煙的能力越強。短波紅外成像恰恰是利用了0.9～1.7 μm這段波長大于可見光的波段，一方面人肉眼對其無法識別，另一方面，它具有較好的透煙能力。在建筑物火災中，遮蔽可見光的細微固體顆粒物是可燃物不完全燃燒的產物。當氧氣濃度低于燃燒材料的氧指數范圍時，氧氣濃度越小，燃燒就越不充分，越容易產生細微固體顆粒物。

利用滅火救援公安部重點實驗室實驗平臺 [5]，分別在木材陰燃火、棉繩陰燃火、柴油明火與聚氨酯明火四種煙氣環境下，對短波紅外攝像機觀測發光與不發光疏散指示標志的成像效果進行研究。為了模擬地下空間能夠在短時間內得到足夠濃度的煙氣，產煙系統不宜設計成外部燃燒式，本實驗燃燒產煙作業全部在集煙箱內部中心處完成。煙氣濃度-圖像清晰度關系曲線的實驗結果如圖1所示，其中，圖像清晰度用絕對中心距（ACM）表示。實驗證明短波紅外成像儀在煙霧濃度較大時表現出良好的探測穩定性。

（二）多尺度紅外成像預處理技術

多尺度紅外成像的預處理主要解決兩個問題：一是提高圖像的溫度分辨率和空間分辨率；二是調整不同通道獲取圖像的動態范圍。采用多尺度Retinex（MSR）算法和雙邊濾波器（BF）相結合的技術 [6]，實現火災發生時穿透火場熱障，能對火場重點目標清晰成像。

圖1 煙氣濃度-圖像清晰度關系曲線

在MSR算法中，小尺度Retinex（SSR）分量的主要作用就是圖像細節增強以及動態范圍壓縮，這與雙邊濾波器的圖像細節增強的特性是十分相似的。可以使用BF輸出替代MSR算法中的SSR，以避免由于細節信息缺乏帶來的對光照的錯誤估計，從而引發“光暈”現象。本質上BF是一個帶有邊緣保護功能的高通濾波器，通過BF獲得的細節分量的主要作用是有選擇的提取圖像中的細節信息，以實現圖像細節增強；同時消除具有局部高對比度的空間高頻分量，以優化MSR算法動態范圍壓縮的效果。特別是在高溫高熱的火災爆炸現場，具有透過火場對目標清晰成像的突出效果。

利用滅火救援公安部重點實驗室實驗平臺 [5]對0.4～0.76 μm、0.4～1 μm、7～14 μm三種譜段成像儀進行模擬火災現場探測圖像成像清晰度比較實驗，結果如圖2所示，其中，圖像清晰度用ACM表示。實驗結果表明，被觀測物是否發光、煙氣顆粒大小與煙氣濃度對紅外成像的觀測效果均無明顯影響，唯一影響成像效果的因素是被觀測物與周圍環境的溫度對比度。在實際火場高溫濃煙環境中，觀測環境比較復雜，不同物體均由多種材料組成，不同材料的比熱容也不盡相同，再加上燃燒物質的熱釋放速率不同、消防力量到場時火焰與煙氣對周圍環境的熱作用時間不同等多方面因素，導致紅外成像沒有一個固定的、標準的失效溫度。在實際火場環境中，當高濃度陰燃火煙氣導致短波與普通可見光成像均失效時，只有紅外成像有較好的觀測效果，如圖2所示。當火災發展到一定階段，被觀測物體及周圍環境經過火焰或高溫煙氣一定時間的熱作用后，溫度對比度極低，紅外成像與普通可見光成像均失效，只有短波紅外成像有較好的觀測效果。因此，將短波紅外成像與長波紅外成像設備融合使用能夠互相取長補短，并適用于更多、更復雜的消防實際火場環境，有效輔助消防部隊到場后迅速完成火情探察任務。

圖2 三種譜段成像儀探測不同濃度煙氣中目標圖像清晰度對比

（三）先進紅外圖像自適應增強技術

為了有效地改善和提高紅外圖像的質量，提高對比度、清晰物體邊緣、獲得更好的圖像信息，紅外圖像增強算法是一種重要的方法。而增強算法的處理結果直接影響增強后紅外圖像的質量，尤其在實時性要求較高的情況下，既要保證算法對圖像的增強效果，又要保證算法的實時性要求。

通常采用直方圖均衡化的圖像增強算法。紅外圖像的特點是接收目標和背景的熱輻射，由于背景與目標之間的溫度差很低，使他們之間的灰度差較小，而有的高溫目標與背景之間的溫度差又很高，所以又會出現灰度差很大的情況；因此，采用直方圖均衡化方法增強的紅外圖像，要么背景圖像的增強效果不好，要么高溫目標又被飽和，并不適合紅外圖像的特點。為了克服傳統直方圖均衡化算法的這些不足，后期又出現了平臺直方圖算法，其算法的關鍵是平臺值的選擇，可以有效增強背景的對比度，但是其運算復雜，影響實時性，而且圖像邊緣依然模糊，沒有增強邊緣的效果。采用結合自適應平臺直方圖與邊緣增強疊加融合的紅外圖像增強算法，達到平臺直方圖閾值的自適應選取、邊緣增強、實時性好，能滿足復雜的地下空間環境自適應成像探測要求 [7]。

（四）環境自適應紅外成像技術

地下空間相對封閉，當火災或核生化爆炸發生時，其濃煙很難擴散，特別是再生爆炸引發的破壞性加劇，同時現場局部高溫灼燒使得環境溫度變化劇烈。紅外成像在環境溫度變化劇烈時，焦平面像素感應溫度的非均勻性變化較大，嚴重影響成像質量；另外，環境溫度過高，影響紅外成像的靈敏度，導致紅外成像探測設備無法探測場景，這對紅外成像探測設備的環境適應性提出較高的要求。紅外成像探測設備的核心部件是紅外焦平面成像機芯（也稱組件），根據環境溫度實時監測結果改變紅外焦平面非均勻校正模型從而達到背景自適應校正，并通過設計紅外成像組件的硬件可重構方法來具體實現。設置紅外成像組件的環境精密溫度傳感器，組件處理器實時讀取溫度值，并根據溫度值選擇不同的焦平面非均勻校正系數以適應環境溫度變化；紅外成像焦平面可以通過改變其偏置電壓來調整其輸出信號的動態范圍，由此進一步改變靈敏度。在設計紅外成像組件的硬件電路時，對焦平面的偏置電壓采用高精度可程控模式即可以達到目的，實驗證明上述方法行之有效 [8]。

（五）基于紅外成像的災情定位及報警技術

地下空間火災現場面臨的難題之一是火源的定位，由于地下建筑物及路徑復雜和空間有限，加上火災發生時在濃煙條件下無法辨別火源位置，出現貽誤搜救時機的問題。利用預先構建的地下空間地理信息系統，在地下空間布控帶有電子定位標簽的紅外成像終端，分布式組網紅外成像終端能夠覆蓋所有空間區域。由于紅外終端是固定安裝，將其作為基站（預先知道位置坐標），其所觀察區域中的所有目標位置都可以在地理信息系統上得到確認。

為了實時獲得現場的異常情況，采用在前端紅外成像終端中嵌入目標識別及熱源追蹤等圖像處理技術，以有效獲得紅外成像場景中的熱點目標，并利用紅外成像的測溫功能對熱點目標進行實時溫度測量，判斷熱點目標的絕對溫度值是否大于所設定的門限值，或者熱點目標的溫度上升速率是否高于所設定的閾值。如果出現異常情況，紅外成像終端利用內嵌低功耗無線網格（Mesh）網絡模塊，能夠有效地進行自組織通信，經過多跳傳輸在非均勻電離的媒質空間找到與外界通信的通道。由于Mesh網絡模塊與火災報警系統同步安裝，其密度足夠在火災區域構建起可靠的通信系統，自動通過無線自主網絡或者有線網絡向監控指揮中心傳送目標的視頻、位置坐標、目標的溫度及溫升速率等信息，并同時發出聲光報警信息。

五、紅外成像技術在特定領域的應用

在城市地下空間領域，紅外成像技術主要用于地下空間災害防控系統的研發，在系統的穩定可靠性方面取得了重大進展。其中在超短波紅外成像組件、多功能小型手持式紅外成像儀、紅外消防頭盔等方面取得了進展。

（一）多功能小型手持式紅外成像儀

城市地下管線經常需要安全檢查員定時巡視，以防止滲漏、火災、各種管道及電纜破裂等災害發生。同時在災害發生時需要尋找根源，尤其在斷電和煙霧灰塵較濃情況下實施救護，需要在能見度不好的情況下也能對現場進行有效的觀察。運用紅外成像技術研發的多功能小型手持式紅外成像儀對現場進行觀測，為后續救援修復工作的開展提供基本支持。

多功能小型手持式紅外成像儀能夠對各類目標進行實時紅外成像探測，可以實時記錄（拍照、錄像）現場場景，并回放紅外視頻圖像。該產品采用電池供電，連續工作時間長，具有體積小、重量輕、攜帶方便、可單手操作等特點 [9]。

（二）消防頭盔式紅外成像系統

當城市地下空間發生爆炸火災險情時，由于沒有電力，照明系統開始失效，濃煙嚴重影響常規消防頭盔的使用效能，無法看清現場情況，不能有效地實施救護，甚至威脅到消防人員的生命安全，采用紅外成像頭盔使得消防人員能清晰觀察火場火情，容易發現進出火場的路徑，減少人員傷亡。

該系統采用了基于特征分解的紅外焦平面非均勻性自適應校正方法 [10]、連續幀圖像的成像參數優化技術、基于局部線性嵌入（LLE）算法的紅外偽彩色圖像增強算法 [11]，提升了觀測圖像的清晰度和層次感，有助于消防人員在運動中通過頭盔觀察鏡對目標進行高清晰、高分辨率的探測和識別，實時記錄（拍照、錄像）現場場景，同時采用紅外圖像無線傳輸功能可與指揮中心取得聯系。該系統采用電池供電，連續工作時間長，具有重量輕、抗震性強、操作方便等特點，與普通制式的消防頭盔結構相似。

（三）煙霧下短波紅外成像救援設備

現代戰爭是核威脅下的高技術戰爭，在城市地下空間的安全保障中需要大力加強對核生化襲擊的軍事防御準備。在處于核生化襲擊的城市地下空間，通道環境相對惡劣，通常有大量防護（霧消）的煙霧釋放，特殊的救援設備對通行空間要求較高，交通量相對較大，可以使用先進的短波紅外成像透霧裝置進行觀察、識別，以方便救助。

（四）管控區域人員統計紅外成像終端

相對封閉的地下空間通常由許多區域構成，一旦發生人員踩踏事故，就特別需要知道該區域內的人員數量。為此，需要設計基于紅外成像的管控區域人員統計紅外成像終端，能24 h統計地下空間各個區域的人員流動情況，運用紅外成像以及相應的視頻流圖像分析技術，在視頻監控范圍內進行人員進出流量分析和計數，同時存儲并發送至指揮中心，形成人員進出實時報表，統計準確率可達98%。

（五）網絡化測溫型紅外成像監控系統

城市地下空間各區域小而分散，由于各區域性質、功能不同，監控的目的也不同。對于突發火災爆炸的安全防范，人工巡視比較困難或者達不到效果，可以通過構建網絡化測溫型紅外成像監控系統，及時發現隱情，防患于未然。這種探測與測溫一體化的紅外成像設備終端，可以隨時觀察到現場圖像，同時又能監測觀察目標的溫度變化狀態，當探測到目標溫度異常時會自動識別告警。該設備采用高速并行數據流傳遞技術，將圖像信息上傳到綜合集成管理器，進行多點分布式聯網監測，形成網絡化紅外成像監控系統，及時獲得監控區域的現場情況。

（六）分布式紅外成像安全監控系統

針對大型城市地下空間防恐監測的需求，即在低照度條件下，發現并識別監控點周邊可疑人員和爆炸物品入侵，進行聲光或小范圍預警，同時進行目標測距、測速并進行追蹤報警，根據設定目標及靠近速度，監控中心和報警裝置進行聯動。采用紅外光、可見光雙光譜的視頻監控，綜合運用多譜段成像融合處理 [12]、紅外圖像背景自適應增強、紅外焦平面自適應校正等技術，有效增強了低照度下紅外圖像的質量和可靠性。紅外成像視頻監控終端具有結構緊湊、功耗低等特點。該系統通過微波無線視頻傳輸，采用綜合集成管理下的分布式終端監控技術，結合目標靜態與動態特征識別方法，建立了典型目標特征庫，具備實時的目標識別和異常行為提示功能，實現了觀察圖像數據的高速處理，實時錄像、拍照和回放功能，大大提高了地下空間在無照明、濃煙、高溫狀態下的監控和搜救指揮能力。

六、發展對策

（一）加強災害防控保障的立法

由于地下空間的特殊環境，災害發生后的損失非常嚴重，有時是毀滅性的災難，基于此，應重點研究地下空間的火情災情預警的防控 [13]。防火防災以防為主，遏制事故高發態勢，就需要以市政部門（建設、交通、鐵道、消防）以及行業部門強有力的法規作指導和規范，提出針對地下空間安全防控的管理法規。雖然我國針對地下空間建筑工程施工期的安全防控有一些相關法規，但還不健全，在災害防控方面還亟待加強。如完善地下防火安全性措施的基本方法，強制實施具有穿透煙霧功能的紅外視頻監控技術，制定救助、援助的消防政策等。

（二）加快紅外成像應用研究立項

鑒于地下空間安全防控是一項系統工程，不可預見的安全因素多，對環境、社會影響大，防治技術難度高，建議國家科學技術部將《多波段紅外成像融合技術在城市地下空間中的智能防災監測應用研究》列為“十三五”技術支撐研究重大專項，盡快開展研究。同時加大項目傾斜力度，對低成本紅外成像模組和系統規模化生產給予更多關注，以利于其普及推廣。

（三）構建多級智能紅外監控網絡

對于城市地下空間的防災監測，利用固定式紅外成像網絡化監控系統進行低照度實時監控，在災情發生時實施提前預警顯得尤其重要。如發展地下空間安全監控和預報技術、建立地下工程信息系統，結合人類群體行為心理學專家的經驗，把災害發生時的場景實時記錄下來，作為應急處理時的決策支持或用于災后損失評估 [14]。同時，建立安全遠程監測系統，通過傳感器獲取信息后及時反饋到指揮部，實時進行大數據分析，及時發出警報并采取預先制定的應急預案。

（四）加強人員搜救設備的保障

當地下空間出現災情時，可能伴隨空間環境污染，而且供電系統通常不能正常運行，但是在爆炸火災現場的搶險救援中，及時有效的施救又是非常有必要的，所以一方面要加強對救援人員的個人裝備（紅外頭盔、手持紅外成像儀等）的研究，這些裝備也是救援人員發現危情、撤離現場、尋找撤離路線的必要裝置；另一方面也要針對地下空間的狹窄性、發生災害時的高危險性，有必要加強對相關具有紅外視覺救援機器人（自主救援機器人）的研究。

（五）關注地下空間的圖像傳輸

關注紅外成像技術的研究技術水平和信息傳輸技術發展進度，將多光譜成像融合技術與地波通信技術結合，加快研制分布式可定位前端紅外成像探頭，并應用于地下空間實時監控系統的圖像傳輸。同時，將現代物聯網技術引入地下空間的實時災情監控系統，地下空間的災情發生情況是復雜多變的，所以除了成像傳感器以外，還需要多類傳感器（生化、氣味、震動、煙霧等）進行實時探測定位，這些傳感器的結合就可以全面監視地下空間情況。另外，要整體規劃地下空間的多層次視頻監管監控網絡系統，加大對相關地下空間監管監控的專有技術和設備的研究，便于實時了解地下空間的整體情況。

綜上所述，紅外成像技術在城市地下空間安全保障領域中具有廣闊的應用前景。作為國家戰略新興產業重點發展的技術之一，紅外成像技術倍受矚目；非制冷紅外成像技術經過數十年的發展，其核心探測器件的國產化水平進一步提升，且成像質量穩定、應用場景廣泛，規模化成本已經具備產業化條件，為城市地下空間爆炸和核生化襲擊防護提供了有效的視頻成像安全監控和應急搜救的基礎保障。

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