紅外攝像機五種類型以及常見技術調試
2013-07-23 10:42 作者：ly 瀏覽量：
當今，各行各業消費者的安防意識有所增加，而我國安防行業迎來全新發展。對于安防監控而言，僅僅是白天的實時監控已經無法滿足人們的需求，而全天候無縫隙的安防監控系統則得到了更多工程商和客戶的青睞。
紅外攝像機五種類型
紅外技術在1800年被英國天文學家Herschel發現之后，就被越來越多的科學家在研究如何在各種場合的應用，其中主動紅外攝像技術在安防監控中的應用經過近二十多年的快速發展技術上都較為成熟。紅外攝像機在以迅雷不及掩耳之勢發展壯大的同時，產品類型也在不斷多樣化，應用領域也在進一步拓展。歸納起來有以下幾種類型：
第一、已經淘汰的鹵素燈紅外攝像機：鹵素燈的發光功率非常強大，當然耗電量以及發熱也會相對比較大，成本比較高，它的致命缺點是體積大、散熱不充分，壽命非常短，一般都在一千小時以內，而且紅暴現象特別嚴重，故不適合用于民用夜視監控方面。鹵素燈紅外攝像機因功率大且有濾光片光熱轉換，所以發熱問題尤其嚴重，維護成本較高、壽命短。
第二、LED紅外攝像機：LED紅外燈是由一定數目的紅外發光二極管組成發光體。紅外發射二極管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結，外加正向偏置電壓向PN結注入電流激發紅外光，光譜功率分布為中心波長830~950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄帶分布，為CCD攝像機可感受的范圍。LED紅外攝像機一般適用于10~100米中短距離，市場占有率最高，但是存在光照不均勻問題，主要適合于樓道、大廳、倉庫等室內及建筑物外圍、小區周界、道路等中短距離監控。
第三、LED陣列式紅外攝像機：陣列式紅外燈的內核為發光二極管陣列(LEDArray)，與傳統的LED相比具有以下優點：1、亮度高，單LEDArray的輸出約為1W~30W，亮度約是常規單LED的輸出5~15mW的數十倍，所以射距遠;2、電-光轉換效率高，普通紅外LED的電光轉換效率僅為10%左右，而LEDArray電光轉換效率提升為25%左右;3、體積小，LEDArray技術將發光單元高度集成，在相同亮度指標下比普通LED紅外燈產品體積小很多;4、壽命長，LEDArray的壽命為50，000h，比普通LED壽命高得多。陣列式紅外燈產品有一個明顯的不足，即“偏心現象”。由于其發光角度可達到120-180度，因此必須通過透鏡來縮小送光角度，以配合攝像機鏡頭，這樣不可避免的很多光就偏離了透鏡的中央，造成送光效率不佳。LED陣列式紅外攝像機適用范圍基本與LED紅外攝像機一樣，比較適合大廳、倉庫等室內及建筑物外圍、小區周界、道路等中短距離監控應用。
第四、點陣式紅外攝像機采用的是點陣式紅外燈光源。點陣式紅外燈使用的第三代紅外發光元器件是在第二代產品——陣列式紅外燈(LED--Array)的基礎上發展而來，因此也叫第二代LED—Array。第二代LED—Array跟第一代相比最大的優點是體積小、散熱好、衰減慢、壽命長，額定壽命為50000個小時。點陣式紅外燈也叫大功率陣列式紅外，跟小功率陣列式紅外最大的不同是亮度更高、成本更低，并通過獨立透鏡，按照使用需求任意調節光的分布角度，這樣就同時解決了第一代的“手電筒效應”問題和第二代的“偏心現象”。
第五、激光紅外攝像機：激光紅外攝像機照射距離最遠一般可達300~5000米，由于能量集中，角度小近距離不宜采用，目前成本仍較高。比較適合于森林防火、油田、鐵路、水利、景區、軍事、養殖、港口和平安市場等場所的監控，隨著成本的進一步降低，目前已經應用到包括小區在內的眾多需要夜視監控的領域。因而，紅外攝像機需要根據具體使用環境，特別是夜晚環境情況來確定攝像機類型。
紅外攝像機常見技術調試
一、安裝注意事項
1.調試紅外線燈必須夜間進行。在夜間通過呈像設備(如監視器等)調整紅外光束照明位置。并可以有效調整鏡頭光圈的設置。
2.紅外線燈不可直接面對攝像機,攝像機所見的紅外光線如同人類看到的日光一樣,會使影像出現反白現象。
3.紅外線燈不一定與攝像機安裝在同一位置,若攝像機離被照物體遠可考慮將紅外線燈安裝在兩者之間。同位置安裝最佳方式是紅外線燈與攝像機上下重疊架設。
4.紅外線燈安裝高度不應超過4米,太高會影響光線的反射率。角度應由上向下俯角20度為佳,仰角過大反射率降低。
5.必須保障紅外線燈的工作指標(詳見產品說明書),如紅外線燈的供電電源功率必須高于紅外燈本身的工作功率等。
6.用戶使用紅外燈首先要仔細閱讀使用說明書，特別是為保證人身設備安全的注意事項。檢查前面所講述的配套性方面是否達到要求，應考慮到的影響因素是否考慮到，如未達到要求，可及時調整所用器材。
二、使用時注意事項
角度的問題:首先,使用大視角度的紅外燈配合小視角度的鏡頭,存在光的浪費現象.其次,并不是紅外燈的發射角度越大,畫面效果就越好.
通光量的問題:相對孔徑決定了鏡頭的通光能力,相對孔徑為f1.0的鏡頭通光量是相對孔徑f2.0的鏡頭通光量四倍.同樣的攝像機、紅外燈,分別搭配上述兩種鏡頭,紅外作用距離可相差一倍.大孔徑鏡頭在紅外監控方面,比常規普通鏡頭好四到十倍,按理說應該成為紅外夜視監控的必須配套產品.但由于成本高昂,技術難度大,絕大多數紅外產品制造商不具備供貨能力.
焦點偏移的問題:可見光與紅外光由于波長不同,成像焦點不在一個平面上,導致在白天可見光條件下圖像清晰,而夜間紅外光條件下模糊,或者夜間紅外光條件下圖像清晰,白天可見光條件下圖像模糊.可以用三個辦法解決.第一,采用自動聚焦一體化攝像機;第二,采用專用焦點不偏移鏡頭;第三,采用專業的調整工具,在現有鏡頭條件下也可以實現不偏移
色彩問題:所有的黑白攝像機都是感應紅外光的.紅外光線在可見光條件下對于彩色攝像機來講是一種雜光,會降低彩色攝像機的清晰度和色彩還原,彩色攝像機的濾光片就是阻止紅外線參與成像.要想使彩色攝像機感應紅外線現在有兩個做法,第一,切換濾光片,在可見光條件下擋住紅外線進入;在無可見光的條件下移開濾光片,讓紅外線進入,這種方案得到的圖像質量好,但成本高并且切換機構會導致出現一定的故障率.第二,在濾光片上打開一個特定的紅外線通道,允許與紅外燈波長相同的紅外光線進來,這種辦法不增加成本,但色彩還原略差.
紅外夜視到底能做到多遠?技術到家的話,100米以上的紅外夜視系統并不是什么難事.技術到家,指的是必須同時精通紅外燈技術,紅外感應攝像機技術和紅外感應鏡頭技術,三者缺一不可.現在市場上產品,距離已經做到500米以上,只是造價比較高,民用市場還比較受限制。
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