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紅外攝像機

紅外攝像機:人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。比紫光波長更短的光叫紫外線;比紅光波長更長的光叫紅外線,人的肉眼是看不到紅外線的。因為數(shù)碼攝像機用CCD感應(yīng)所有光線這就造成所拍攝影像和我們?nèi)庋壑豢吹娇梢姽馑a(chǎn)生的影像很不同。為了解決這個問題,數(shù)碼攝像機在鏡頭和CCD之間加裝了一個紅外濾光鏡,其作用就是讓一定波段內(nèi)的紅外光通過,吸收或反射可見光和紫外線。目前大多數(shù)的紅外攝像機采用LED紅外發(fā)光二極管作為紅外攝像機的主要材料。
紅外攝像機
介紹
研發(fā)背景

拼音:hong wai she xiang ji

英語:Infrared camera

人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列。其中紅光的波長范圍為0.62~0.76μm;紫光的波長范圍為0.38~0.46μm。(可見光、紅外線和紫外線等)

紅外夜視,就是在夜視狀態(tài)下,數(shù)碼攝像機會發(fā)出人們?nèi)庋劭床坏降募t外光線去照亮被拍攝的物體,關(guān)掉紅外濾光鏡,這時我們所看到的是由紅外線反射所成的影像,而不是可見光反射所成的影像,即此時可拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的影像。

在電視監(jiān)控系統(tǒng)工程中,過去很少應(yīng)用紅外燈,但由于現(xiàn)今社會犯罪比率不斷增加,紅外線在夜間監(jiān)視所扮演的角色更加突出,不僅金庫、油庫、軍械庫、圖書文獻庫、文物部門、監(jiān)獄等重要部門采用,

而且也在一般監(jiān)控系統(tǒng)中都被采用。甚至居民小區(qū)電視監(jiān)控工程也應(yīng)用了紅外線攝像機。這說明人們對電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的要求愈來愈規(guī)范、愈來愈高。對重要的場所越來越要求做到24小時連續(xù)監(jiān)控。

實現(xiàn)夜視的方法,可以采用常規(guī)的可見光照明,但此法不僅不能隱蔽,反而更加暴露監(jiān)控目標(biāo)。隱蔽的夜視監(jiān)控,都是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動紅外攝像技術(shù)和主動紅外攝像技術(shù)。被動紅外攝像技術(shù)是利用任何物體在絕對零度(一273℃)以上都有紅外光發(fā)射的原理。由于人的身體和發(fā)熱物體發(fā)出的紅外光較強,其它非發(fā)熱物體發(fā)出的紅光很微弱,因此,利用特殊的紅外攝像機就可以實現(xiàn)夜間監(jiān)控。被動紅外攝像技術(shù)由于設(shè)備造價高且不能反映周圍環(huán)境狀況,因此在夜視系統(tǒng)中不被采用。主動紅外攝像技術(shù)是利用特制的"紅外燈"人為產(chǎn)生紅外輻射,產(chǎn)生人眼看不見而普通攝像機能捕捉到的紅外光,輻射"照明"景物和環(huán)境,利用普通低照度CCD黑白攝像機或使用"白天彩色夜間自動變黑白"的攝像機或"紅外低照度彩色攝像機"去感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光,從而實現(xiàn)夜視功能。

技術(shù)原理
原理特性

光是一種電磁波,通常人們將紅外光劃分為近、中、遠(yuǎn)紅外三部分。近紅外指波長為0.75~3.0微米;中紅外指波長為3.0~20微米;遠(yuǎn)紅外則指波長為20~1000微米。

光是一種電磁波,具有與無線電波一樣的本質(zhì)。它的波長區(qū)間從幾個納米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可見的只是其中一部分,我們稱其為可見光,可見光的波長范圍為380nm~780nm,可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光,波長比紫光短的稱為紫外光,波長比紅外光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間,位于無線電波與可見光之間。

紅外燈按其紅外線輻射機理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光(紅外發(fā)射二極管IR LED)

紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。在CCTV紅外攝像機中前者使用較多。

紅外發(fā)射二極管(IR LED)紅外燈的原理是:由紅外發(fā)光二極管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)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(jié),外加正向偏置電壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)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,為普通CCD黑白攝像機可感受的范圍。

紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。紅外二極管的最大輻射強度一般在光軸的正前方,并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強度為最大值的50%的角度稱為半強度輻射角,即半功率角。不同封裝工藝型號的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。

WINSNA(維斯納)紅外攝像機紅外燈有不同的功率及715、830nM兩種波長,波長的不同決定了紅外燈照明距離和效果:

715nM的紅外燈由于其照明距離遠(yuǎn), 效果好,但是會產(chǎn)生紅暴情況(家用數(shù)碼相機的補光用的就是這種紅外燈);

使用830nM的紅外燈基本沒有紅暴現(xiàn)象或是紅暴很小

一般市場上主要采用紅外發(fā)射二極管的紅外燈,其原理及特性我們介紹如下:由紅外發(fā)光二級管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結(jié),外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。其最大的優(yōu)點是可以完全無紅暴,(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。針對這一情況,富士康公司FI-930C和FI-970C在設(shè)計時充分考慮了這個問題,采用高效率發(fā)光二極管,在攝像機里面內(nèi)置散熱系統(tǒng),使攝像機穩(wěn)定工作時間達到25000小時!

紅外線是一種光波,它的波長區(qū)間從幾個納米(nm)到1毫米(mm)左右。人眼可見的只是其中一部分,我們稱其為可見光,可見光的波長范圍為380nm~780nm,可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光,波長比紅光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間,介于無線電波與可見光之間。

紅外攝像機其實就是將監(jiān)控攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成一體的監(jiān)控設(shè)備。目前監(jiān)控工程中最常用的紅外防水?dāng)z像機是主動紅外,由LED發(fā)出紅外線,利用CCD或CMOS可以感受紅外光的光譜特性(即可以感受可見光,也可以感受紅外光),配合紅外燈作為“照明源”來夜視成像。市場上以發(fā)射波長850nm和940nm的紅外LED為主。早期的紅外夜視系統(tǒng)不是用在民用的,主要應(yīng)用于軍事方面,但由于主動紅外夜視系統(tǒng)發(fā)射紅外線,易于被敵軍發(fā)現(xiàn),因而在軍事上已基本被淘汰。軍事領(lǐng)域主要用紅外熱成像儀(即被動紅外攝像機),其攝像系統(tǒng)能感應(yīng)絕對零度(-273℃)以上的物體發(fā)出的紅外線輻射,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越多并且容易成像。由于目標(biāo)市場和制造成本問題,很少有生產(chǎn)民用攝像機的安防廠家生產(chǎn)被動紅外攝像機。

紅外燈是紅外攝像機的核心部件,市場主要有兩種類別,一種是傳統(tǒng)型的圓珠led燈,是比較傳統(tǒng)和常用的一種紅外光源,后來封裝不同的“食人魚”紅外燈,也可將之劃分為傳統(tǒng)紅外燈;另一種是兩年前風(fēng)靡一時的“陣列式”紅外光源,其原理是將諸多發(fā)光芯片加以集成,光電轉(zhuǎn)化效率比普通的要高,普通LED的光電轉(zhuǎn)換率是10%,而“陣列式”紅外攝像機的光電轉(zhuǎn)換率可提升到25%以上,這也正是“陣列式”紅外防水?dāng)z像機照使所有物體“太白”的原因。夜間,人臉和衣服在圖像上很難區(qū)別開來。另外,其發(fā)熱量無法像傳統(tǒng)紅外燈一樣固定在監(jiān)控攝像頭的鏡頭周圍,市場上所見到的“陣列式”紅外攝像機,多為燈板與鏡頭分離,紅外燈分別固定在上下或是左右兩側(cè)。

紅外光源關(guān)系到監(jiān)控攝像機的壽命和距離,一般來說,紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時,器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。 [2]

成像原理

在夜視監(jiān)控系統(tǒng)中,常規(guī)的辦法是利用可見光照明,但這種方式存在不能隱蔽、容易暴露監(jiān)控目標(biāo)等缺點,因此使用較少,隱蔽、科學(xué)的夜視監(jiān)控是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動式和主動式。被動紅外攝像技術(shù)是利用任何物質(zhì)在絕對零度(-273℃)以上都有紅外線輻射,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越多。利用此原理制成的攝像機最典型的就是紅外熱像儀,但是,這種特殊的紅外攝像機造價昂貴,因此僅限于軍事或特殊場合使用。而主動紅外攝像技術(shù),是采用紅外燈輻射“照明”(主要是紅外光線),應(yīng)用普通低照度黑白攝像機、彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機或紅外低照度彩色攝像機,感受周圍景物和環(huán)境反射回來的紅外光實現(xiàn)夜視監(jiān)控。主動紅外攝像技術(shù)成熟,穩(wěn)定,成為夜視監(jiān)控的主流。

紅外一體化攝像機是將攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成為一體的攝像設(shè)備。它實現(xiàn)夜視的基本原理是利用普通CCD黑白攝像機可以感受紅外光的光譜特性(即可以感受可見光,也可以感受紅外光),配合紅外燈作為“照明源”來夜視成像。紅外燈的功率和角度,攝像機的配置,一定焦距的感紅外鏡頭,以及是否有良好的供電散熱處理是判斷紅外一體化攝像機性能的重要參數(shù)。

市場上也有許多產(chǎn)品是攝像機與紅外線投射器分開的,這需要用戶對紅外燈和攝像機的性能有足夠的了解,能夠根據(jù)紅外燈的角度、攝像機鏡頭參數(shù)等作合理的搭配。

結(jié)構(gòu)種類
紅外燈按其紅外光輻射機理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光(紅外發(fā)射二級管)紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。其原理及特性我們介紹如下:

由紅外發(fā)光二級管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵)制成 PN 結(jié),外加正向偏壓向 PN 結(jié)注入電流激發(fā)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,為普通 CCD 黑白攝像機可感受的范圍。其最大的優(yōu)點是可以完全無紅暴,(采用 940 ~ 950nm 波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。

紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μ W/m2 表示。一般來說,其紅外輻射功率與正向工作電流成正比,很多廠家,不負(fù)責(zé)任的任意擴大發(fā)射功率,以求得紅外距離的增加,其實是拔苗助長的短視行為,最終造成圖象的高度刺眼泛白及壽命的減小

當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約 0.8V 左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流對工作電壓十分敏感。因此要求工作電壓準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高 (包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高) 會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。

輻射強度為最大值的 50% 的角度稱為半強度輻射角。不同封裝工藝型號的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。

鹵素?zé)襞菁?a href="/baike/list_1930.html">濾光片

照射距離較遠(yuǎn),功率較大,但能量損失也大,因為加有濾光片,大部分可見光被濾掉而轉(zhuǎn)變成熱能,所以這種紅外燈壽命很短,售后服務(wù)問題很多。

激光管

照射距離最遠(yuǎn),但角度很小,如果角度調(diào)大以后,由于能量有限,所以距離相對而言又變短了。從而可以看出,激光管應(yīng)用于安防業(yè)是很矛盾的;

LED發(fā)光二級管

這種的應(yīng)用比較廣泛,單管壽命很長,但管子多了,電流就大了,熱量上去了,壽命就會縮短。同時,大電流還會有引起火災(zāi)的隱患。但是,這些弊端是可以避免的。

LED類紅外燈產(chǎn)品分為有紅爆和無紅爆兩類。

1、有紅爆產(chǎn)品使用波長為850nm的紅外led發(fā)射管,使用中,近距離觀察,紅外燈會發(fā)出暗紅色的光。

2、而無紅爆產(chǎn)品使用波長為940nm的紅外led發(fā)射管,使用中,紅外燈表面沒有任何光亮,因此更隱蔽。

同一款攝像機,在850nm波長的感應(yīng)度,比在940nm波長的感應(yīng)度好到10倍。所以850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率,應(yīng)當(dāng)做為紅外燈的首選。

主要特性
紅外攝像機在監(jiān)控攝像機中具有夜視距離遠(yuǎn)、隱蔽性強、性能穩(wěn)定等突出優(yōu)勢,因而在夜視監(jiān)控中占據(jù)了大部分的市場。

在安防電視監(jiān)控系統(tǒng)中,隨著人們安全防范意識的提高、對重要場所24小時連續(xù)監(jiān)控電視監(jiān)控的需要和紅外成像技術(shù)的成熟,紅外一體化攝像機的使用率越來越高,已逐漸發(fā)展成為一種趨勢,不僅在銀行、金庫、博物館、檔案館、圖書文獻庫、監(jiān)獄等重要部門應(yīng)用,而且也在居民小區(qū)等一般電視監(jiān)控工程中得到使用。

應(yīng)用領(lǐng)域
中國市場上的紅外攝像機主要是通過紅外線濾光片實現(xiàn)日夜轉(zhuǎn)換,即在白天時打開濾光片,以阻擋紅外線進入CCD,讓CCD只能感應(yīng)到可見光;夜視或光照條件不好的狀態(tài)下,濾光片停止工作,不再阻擋紅外線進入CCD,紅外線經(jīng)物體反射后進入鏡頭進行成像。

但在實際中,紅外攝像機經(jīng)常會出現(xiàn)白天畫面清楚,紅外光條件下畫面卻變得模糊的現(xiàn)象。這是因為,可見光和紅外光(IR光)的波長不一樣,波長的不同,會導(dǎo)致成像的焦面位置不同,從而出現(xiàn)虛焦、畫面模糊的現(xiàn)象。

而IR鏡頭采用了最新的光學(xué)設(shè)計方法、特殊的光學(xué)玻璃材料以及特殊渡膜和材質(zhì)等先進技術(shù),消除了可見光和紅外光的焦面偏移。

特殊光學(xué)玻璃材料解決了紅外攝像機紅外對應(yīng)清晰成像的問題,從而使可見光區(qū)到紅外光區(qū)的光線都可以在同一個焦面位置成像,實現(xiàn)清晰的圖像;特殊的渡膜技術(shù)則讓紅外光盡可能的透過去;多層鍍膜還可以最大限度的抑制逆光條件下鬼影和閃光的發(fā)生,即使在逆光等不良條件下也可以獲得相對高對比度的優(yōu)質(zhì)畫面。

IR鏡頭的應(yīng)用范圍非常廣泛,既可以作紅外對應(yīng)特殊用途,也可以用作普通鏡頭。 50米紅外攝像機(2張)換而言之,依據(jù)使用場合不同,紅外對應(yīng)鏡頭可以與常規(guī)的紅外攝像機靈活地配合使用。紅外攝像機沒有紅外截止濾光片,但是日光的波譜中也含有紅外光,所以即使在日光條件下,紅外攝像機的成像也會受到紅外線的干擾。因此配用紅外對應(yīng)鏡頭可以有效提高成像質(zhì)量。

一般來說,紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比。當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流要求十分敏感。紅外攝像機所用的紅外光源,是紅外攝像機的核心部件,因為其直接關(guān)系到紅外攝像機的壽命和距離兩大軟肋。市場上主要有兩種類別,一種是傳統(tǒng)的圓珠LED燈,在紅外起源中講到的遙控器,其主要部件就是這種能發(fā)紅外線的二極管,業(yè)界稱之為紅外燈,專業(yè)術(shù)語叫(LED),

也是比較傳統(tǒng)和常用的一種紅外光源;另一種便是兩年前風(fēng)靡一時的“陣列式”紅外光源,“陣列式”紅外的原理,是將諸多發(fā)光芯片加以集成,光電轉(zhuǎn)化效率比普通的要高,普通的LED的光電轉(zhuǎn)換率是10%,而“陣列式”紅外攝像機的光電轉(zhuǎn)換率可提升到25%以上。紅外攝像機紅外燈的亮度,取決于紅外燈本身的晶片功率和通過的電流,并不是取決于紅外燈本身的體積大小或是封裝膠體的顏色,很多人誤解為紅外燈體積大,便功率大,還有人誤解說“藍燈”比“白燈”好,這些都是沒有科學(xué)依據(jù)的。但紅外燈廠家通常會將功率大的晶片在封裝時將外觀體積做大,這倒是真的。市場上質(zhì)量較好的紅外燈的晶片,大多是來自臺灣,常見的晶片有“鼎元”和“光磊”兩種。晶片本身具有不同的功率,用常見的有10 mil、12 mil、14mil、16mil、 24mil等種類。同樣晶片的功率,紅外燈亮度與電流的大小也成正比,但對燈的損耗會加大。例如:同樣是14 mil的晶片,紅外燈在通過50毫安電流時,會比35毫安電流更亮,當(dāng)然對燈的損耗大,衰減也快,但當(dāng)前市場上,有相當(dāng)一部分人在組裝紅外攝像機時都是采用這種讓“飲鴆止渴”的辦法,很多消費者一時也很難分辨,以為攝像機晚上紅外燈越亮越好。

同樣的電流下,晶片的功率大小與紅外燈亮度也成正比。例如在同樣是50毫安的電流下,24mil的晶片會比12mil晶片更亮,這種方法可以保證紅外燈的亮度,同時也可保證紅外燈的壽命,但成本也高,少數(shù)廠家會這樣去用。據(jù)了解,三辰科技在紅外燈應(yīng)用上特別有講究,如在同樣是Φ8MM的紅外燈上,同行大多是采用12mil和14mil的晶片,三辰的則是16mil,這就出現(xiàn)了同款式紅外攝像機上,紅外燈外大小和個數(shù)一樣的情況下,攝像機會顯得更清晰和使用壽命更長的關(guān)鍵。

發(fā)展前景
俗語說有需求便會有市場,很快市場上便出現(xiàn)了專業(yè)提供850NM和940NM波長紅外燈的供應(yīng)商。紅外燈板上也沒有加上光敏電阻,一通電便LED全部開啟,至于紅外燈每天24小時開啟,到底它能堅持使用多久,讀者都能想象得到。光敏電阻的應(yīng)用,很快解決了紅外攝像機的這一問題,紅外燈可以根據(jù)環(huán)境光線的明暗照度而決定是否開啟,這一應(yīng)用將當(dāng)時紅外攝像機的壽命提高了一大半,這也是最早的“日夜兩用紅外攝像機”。關(guān)于紅外攝像機的演變,就要追溯到紅外攝像機的起源,最早出現(xiàn)的E-2001紅外攝像機采用了12顆遙控器的紅外燈,至于發(fā)出紅外波長是多少,當(dāng)時并不知道。

當(dāng)彩色CCD芯片面世后,紅外攝像機面臨了又一次的問題。白天嚴(yán)重偏色!

為了解決這一問題,便在CCD上應(yīng)用起了濾光片,專業(yè)術(shù)語叫(ICF),它的作用主要是用來濾除紅外線和修整光線,當(dāng)時的濾光片只能讓波長(380NM-780NM)的可見光進入,白天偏色的問題解決了,但晚上卻無法接收到紅外線,攝像機晚上就無法工作了了。紅外攝像機于是有人開始在濾光片上做文章,讓濾光片既能接收某一波長的紅外線,又能濾除大部分紅外線,這其實也是“關(guān)大門開小窗”的做法,有需求便會有市場,市面上出現(xiàn)了專讓波長850NM~940NM紅外線進入了濾光片,時稱“雙通濾光片”,雙通濾光片往CCD上一粘,白天偏色不是很嚴(yán)重,晚上也能接收紅外線,這種做法在“紅界”廣為流傳,大家也將之稱為“紅外一體機”,市場上主要流通和應(yīng)用的也是這種紅外攝像機。

“紅外一體機”由于白天也能讓波長850NM~940NM的紅外線進入,而一旦有紅外線進入時,就會引起DSP運算錯誤,這就決定了紅外一體機一定會偏色,只是比之前較輕而已。當(dāng)然,也有部分廠家具備調(diào)整芯片內(nèi)部RGB色調(diào)的能力,以此來彌補DSP的運算錯誤。然而,冷曖色調(diào)也是“眾目難調(diào)”,生產(chǎn)廠家只是將顏色處理得相對真實一點,事實上,“紅外一體機”在偏色問題處理上,只是治標(biāo)不治本。

何使得攝像機白天不偏色,晚上又能清晰接收紅外線呢?很多安防企業(yè)都在思考這個問題,于是彩色日夜兩用型攝像機應(yīng)運而生。這種攝像機多加了一個機械裝置,白天加上濾光片,晚上將之移除,換上普通的玻璃片來修整光線,就像給CCD戴上了太陽眼鏡,也極像一個戴著老花眼鏡的先生,在閱文寫字時,目光是經(jīng)過眼鏡的,但在看人時,卻是從鏡框的上方射出目光,這也是“IR CUT”紅外攝像機的雛形。

由于機械裝置的耐磨性并不是很高,并且在傍晚時分,紅外燈開啟的臨界狀態(tài)時,人們總能從攝像機內(nèi)部聽出不斷的“咔嚓咔嚓”聲音,再好的原料也頂不住這樣日夜的磨損,當(dāng)很多攝像機鏡片切換不了時,就又回到了白天嚴(yán)重偏色或是晚上不能看到圖像的原始問題。后來的“IR CUT”攝像機經(jīng)過電磁開關(guān)、繼電器開關(guān)等的改良,但皆因其機械精密程度,甚至導(dǎo)致要改變掉濾光片的厚度,盡管在偏色問題上“IR CUT”攝像機作出過貢獻,但其還是無法占領(lǐng)市場。

市場上出現(xiàn)了一種紅外攝像機可以做到顏色逼真,用專業(yè)術(shù)語講叫色彩還原度高,這就是“雙CCD紅外攝像機”。

雙CCD紅外攝像機,顧名思義有兩個CCD板,其實也便是兩臺攝像機組合在一個外殼內(nèi),并且有兩個單獨的攝像頭,雙CCD紅外攝像機的原理其實很簡單,只是兩臺攝像機拼合在同一個外殼內(nèi),利用一個光敏電阻進行切換,白天所用的一個CCD上粘有完全濾除紅外線的濾光片,晚上開啟的那臺沒有濾光片,只是普通玻璃片修整光線,它的原理等同于“IR CUT”,只是用光電轉(zhuǎn)換代替了機械切換。同時,兩臺攝像機在一塊輪流上崗,一個白班,

一個晚班,能夠延長攝像機的使用壽命。紅外攝像機隨著市場的推廣,雙CCD紅外攝像機的問題也隨之明顯。首先,光線照度在光敏電阻設(shè)定的照度時,紅外燈在臨界點上會不停地開啟和閃爍,而電流的切換和開啟另一個CCD板成像還有幾微秒的時間差,因此,在傍晚時分,光線照度處于臨界點的幾分鐘內(nèi),這種攝像機會不停地聽到電流“嘀嗒”切換聲,嚴(yán)重時會引起沒有畫面。

針對這個問題,喬安科技在雙CCD紅外攝像機上加上一個延時電路,當(dāng)接受到光線變化后,延時3秒鐘再進行切換,可以消除這種現(xiàn)象,也從根本上解決了因光線變化不停切換的問題。

但據(jù)筆者研究,至目前為止,雙CCD紅外攝像機至少還存在一個的問題。因為兩個CCD主管的鏡頭處于同一平面,之間所照攝角度和范圍存在區(qū)別,因此,顯示器上成像的監(jiān)控場所是有分別的,只是很多使用者沒有留意罷了!

當(dāng)然,紅外攝像機是否會出現(xiàn)新的技術(shù)進步?又是否會有替代品的產(chǎn)生?在科技更新?lián)Q代的今天,沒有人能準(zhǔn)確地預(yù)測。

選購方法
紅外攝像機的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機、鏡頭、防護罩、供電電源等成套性。市場上大多是攝像機和紅外線投射器分開的,這樣我們在設(shè)計方案時就必須對所有的器材統(tǒng)一考慮,是選擇黑白攝像機搭配紅外燈呢,還是用彩色轉(zhuǎn)黑白的攝像機?還有安裝方式和防水方面的考慮。一般來說,黑白攝像機采用的CCD傳感器有很寬的感光光譜范圍,其感光光譜不但包括可見光區(qū)域,還延長到紅外區(qū)域,利用輔助紅外燈照明就可在CCD傳感器上清晰的成像,而普通彩色攝像機其感光光譜只在可見光區(qū),因此不能適用于紅外燈泡照射攝像;日夜兩用型攝像機采用兩個CCD進行切換或者采用一個CCD傳感器,利用數(shù)字電路的切換也可以實現(xiàn)紅外燈泡照射攝像,但存在黑白照度偏高或?qū)Σ噬胁焕绊懙热秉c。除此之外,還有一體化的紅外線攝像機,就是將攝像機、鏡頭、防護罩、紅外燈等集中在一起,典型的產(chǎn)品如富視康公司的FI-930C和FI-970C,這兩種采用優(yōu)質(zhì)的型外殼,通過一次成型的生產(chǎn)工藝,使產(chǎn)品的防水級別達到IP55等級,可以在室內(nèi)室外通用,由于采用一體化的設(shè)計,就自然降低了施工和調(diào)試的難度。

隨著紅外夜視系統(tǒng)的迅速發(fā)展,紅外燈生產(chǎn)供應(yīng)廠家也會增加,但紅外線產(chǎn)品并非象有的人想象的那樣容易,在技術(shù)、檢測儀器設(shè)備等方面條件也不同,希望用戶多多加比較,慎重選擇。

用戶使用紅外燈首先要仔細(xì)閱讀使用說明書,特別是為保證人身設(shè)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(yīng)考慮到的影響因素是否考慮到,如未達到要求,可及時調(diào)整所用器材。

安裝事項

紅外攝像機,盡量避免直射光源,因為紅外燈電源控制部分是根據(jù)安裝在紅外燈板上的光敏電阻來控制紅外燈的工作電源開啟與否的。

紅外攝像機視場內(nèi)應(yīng)盡量避免有全黑色物體、空曠處、水等吸收紅外光線的物體,CCD攝像機配套的紅外燈是靠發(fā)射紅外光在物體上反射到CCD攝像機鏡頭上成圖像的,如果紅外光被吸收或減弱,將會大大地削弱紅外燈的有效照射效果。

1、請勿將此產(chǎn)品摔落地上或受強烈敲擊;

2、除非經(jīng)指示,否則勿自行拆開機器;

3、使用前請先確定電源是否為指定的電壓;

4、避免對準(zhǔn)強光(如陽光、照明燈等處),否則容易引起過亮或拉光現(xiàn)象(這并非故障),也將影響CCD 壽命;

5、避免置于潮濕、多塵、極熱、極冷、強電磁輻射等場所;

6、若發(fā)現(xiàn)異常情況請拔掉電源并及時與當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商聯(lián)系。

安裝及操作說明:

1、先確定電源電壓是否正確:DC12V,內(nèi)正外負(fù)。

2、用75Ω 同軸電纜線來傳輸視頻信號到監(jiān)視設(shè)備。

3、選用合適的位置將攝像機固定。

4、接通電源并調(diào)整攝像機角度使目標(biāo)位置進入視野。

技術(shù)要求
一般來說,其紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比,紅外攝像機當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流要求十分敏感。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。

紅外一體化攝像機在監(jiān)控攝像機中具有夜視距離遠(yuǎn)、隱蔽性強、性能穩(wěn)定等突出優(yōu)勢,因而在CCTV夜視監(jiān)控中占據(jù)了大部分的市場。如何在紛雜的紅外一體化攝像機市場中辨別優(yōu)劣呢?性能優(yōu)良的紅外一體化攝像機必須能夠具備以下性能:

1、紅外燈工作條件

當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流要求十分敏感。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。

因此,紅外燈的使用必須有良好的恒流電源供電、良好的散熱設(shè)計。中路通訊公司的變焦MCD、MDD、MED、MBB系列攝像機都安裝了大功率紅外燈(最多可達24顆),且采用了大功率恒流電源供電,內(nèi)部循環(huán)散熱設(shè)計,因而能達到遠(yuǎn)距離夜視(最遠(yuǎn)可達220米)和紅外燈壽命長的效果。

2、紅外光的利用率和紅暴問題

3、紅外攝像機的起霧結(jié)霜問題

4、紅外攝像機的視窗玻璃清潔

5、紅外攝像機的恒溫

6、紅外攝像機的全封閉

故障分類
紅外一體攝像機常見問題及解決方法

紅外一體攝像機頗受大家的歡迎,主要原因是成本低,安裝方便,但是在使用過程中總會遇到一些讓我們想不到的問題,下面是我在生產(chǎn)和銷售紅外防水?dāng)z像機中所遇到的問題,供大家參考:

防水和散熱效果不理想

用的時間長了之后,里面或多或少會出現(xiàn)汽水(此現(xiàn)象主要集中在北方地區(qū)),造成這個現(xiàn)象的原因主要是出在外殼的密封效果不夠和當(dāng)時裝機時沒有考慮到溫差。當(dāng)紅外燈開始工作時會產(chǎn)生大量的熱量,同時由于部外殼的散熱效果不夠,這樣就會大大降低攝像機的使用壽命,要解決這個問題其實可以考慮把攝像機的外殼做成多條線槽構(gòu)成,這樣有利于散熱。

夜視效果不理想

此現(xiàn)象主要表現(xiàn)是手電筒的效果或者是距離不夠等等。其實這個問題主要是紅外燈的角度和功能所造成的,我們紅外攝像機所使用的紅外燈又稱850紅外發(fā)射管,峰值波長在850,角度從5-60度可以選擇,當(dāng)紅外發(fā)射管角度越小時照射距離越遠(yuǎn),手電筒的效果就越明顯,反之,角度越大就沒有手電筒的效果,但是距離就大打折扣,要解決這個問題主要是看廠家想追求什么樣的效果和什么樣的成本,當(dāng)然紅外發(fā)射燈的功率和價格是成正比的,距離可以達到多少?但是大家可能忽略了一個問題——紅外燈的功率和直徑大?當(dāng)紅外燈的外觀和大小一樣時,其實功率你是沒有辦法知道的,可能唯一的辦法就只有實物測試了。從我個人生產(chǎn)紅外攝像機的經(jīng)驗來解決這個問題,我采用的是多角度紅外燈混合安裝方式,這樣資源可以充分被利用,遠(yuǎn)近都可以顧及到。

白天色彩還原不夠

大家不知道有沒有注意到紅外一體攝像機的色彩在白天都會或多或少的偏色,這個最直接的原因是攝像機濾光片的問題,一般紅外一體攝像機使用能透過一定比例紅外光線的雙峰濾光片,其優(yōu)點是成本低,但由于自然光線中含有較多的紅外成份,當(dāng)其進入CCD后會干擾色彩還原,比如綠色植物變成灰白等等(有陽光的室外環(huán)境尤其明顯)。IPCUT雙濾光片的使用就有效的解決了這個問題,IRCUT雙濾光片由一個紅外截止濾光片和一個全光譜光學(xué)玻璃構(gòu)成,當(dāng)白天的光線充分時紅外截止濾光片工作,CCD還原出真實色彩,當(dāng)夜間光線不足時,紅外截止濾光片自動移開,全光譜光學(xué)玻璃開始工作,使CCD充分利用到所有光線,從而大大提高紅外性能。

臨界點反復(fù)跳變

這是因為部分不管是配置了IRCUT雙濾光片還是用雙峰濾光片的攝像機在某些復(fù)雜的光線的環(huán)境下不能穩(wěn)定的工作造成的,同時因為多數(shù)廠家都是使用簡單的如光敏電阻感應(yīng)器等方式去控制IRCUT雙峰濾光片的工作狀態(tài),其臨界點的反復(fù)跳變就不能盡人意了。但是如果采用智能芯片來控制,其模糊邏輯能力能有效控制IPCUT雙濾光片的工作狀態(tài)。換句話說很多的廠家是不愿意在這上面投入成本的。

圖像偏色問題

所有的黑白攝像機都是感應(yīng)紅外光的。在可見光條件下,紅外光線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。而攝像機使用CCD是感應(yīng)所有光線(可見光、紅外線和紫外線等)的,這就造成在白天所拍攝的影像和我們?nèi)庋壑挥^察到可見光所產(chǎn)生的影像很不同,由于CCD感應(yīng)到了紅外線,它會干擾到DSP的運算,導(dǎo)致偏色。

針對紅外攝像機監(jiān)控圖像的偏色問題,業(yè)界進行了大量的技術(shù)研發(fā),主要有三種方式解決這一問題。其一是通過調(diào)試CCD上的RGB色調(diào)來作DSP處理,這種做法治標(biāo)不治本,而且并不是每個生產(chǎn)廠家都具備這種芯片處理能力;其二是通過濾光片切換,白天用全部濾除紅外線的濾光片,晚上則用一個普通石英片修整光線;其三是通過機型的改變,用雙CCD的紅外攝像機取代IRCUT攝像機,在保證白天不偏色的情況下,還可以增長紅外攝像機使用壽命。

散熱問題

由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動后,整個工作時間段內(nèi)(以12小時計)在紅外攝像機前部會有熱量集中,會影響攝像機等其它部件的正常工作。例如50顆¢5的紅外燈板,長時間運行的話,LED板上的溫度幾乎可以達到90度左右。

由于紅外發(fā)光LED的輻射功率是和電流成正比的,很多不規(guī)范的廠家就用加大電流的方式來提高照射效果,然而電流越大溫度越高。照射效果雖然提高了,但是機器本身由于LED過熱會受到很大的傷害。其中,LED板后面的CCD就是最直接的受害者。CCD一般只能支撐到60-70度長。

為了解決這個問題,各個廠商使用的方法也是不同的。大體上有以下幾種:

1、降低電流。使用功耗小的紅外燈代替大功耗的紅外燈,雖然降低了散熱量,但是在照射長距離的時候,效果肯定不如后者。

2、在機器內(nèi)部加散熱風(fēng)扇,這樣做效果肯定是有的,不過那樣對風(fēng)扇的考驗是要很嚴(yán)格的,而且加了風(fēng)扇對于外殼的設(shè)計上也是個考驗,要保證美觀還要實用。

3、使用恒定電流電源供電。保持電流恒定,控制LED的散熱。

4、LED燈的分組排列。例如,以24顆的紅外來說,可以把它排列成3組來減低熱量。

5、結(jié)構(gòu)材質(zhì)的選擇。例如,LED燈板和外殼選用鋁合金等散熱比較好的材料。

6、使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調(diào),自動調(diào)節(jié)機體內(nèi)部溫度,良好的解決了這一問題。

紅外燈壽命問題

從外紅燈的角度來看,提高壽命和加大距離往往是相互矛盾的。因為如果廠家需要加大紅外燈的照射距離,勢必就需要增加紅外燈的功率,而增加功率勢必會縮短紅外燈的壽命,一些廠家為了一味追求紅外燈的距離,刻意的增加紅外燈的功率,使得紅外燈壽命大大減小。而且隨著功率的增加,使得攝像機內(nèi)部溫度提高,使得攝像機很容易損壞,造成惡性循環(huán)。

在這種情況下,我們就不能用提高供應(yīng)電流來提高紅外燈亮度,使之超負(fù)荷工作,雖然表面上優(yōu)化了紅外性能,實質(zhì)上嚴(yán)重影響紅外燈的壽命衰減。要提高紅外燈的壽命首先要保證紅外燈不負(fù)載,在不負(fù)載的同時通過增加紅外燈的數(shù)量來保證有效距離;有的廠家則通過采用鋁基板等高傳導(dǎo)率材料、加大風(fēng)冷器件的使用、增加外殼面積等方式來增加機身的散熱能力,從而提升壽命。

在電路控制部分,也有部分廠家采用脈寬調(diào)制定律來保持紅外燈電流的恒定,從而減少紅外燈的發(fā)熱,以達到延長壽命的目的。采用脈寬調(diào)制定律后,無論外界輸入的電流如何波動,通過電路進入到紅外燈的電流都非常穩(wěn)定,從而保證紅外燈發(fā)揮自身最大的效率、延長壽命。

紅暴問題

什么是紅暴呢?紅暴是由于所發(fā)射的紅外線中包含可見光的成分。

紅外燈可以做到完全無紅暴(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴。中路通訊公司采用美國奧克斯特(AUCSITER)紅外技術(shù),通過在保證紅外燈功率的前提下,降低紅外燈自身熱耗,調(diào)整紅外光線角度,使紅外燈的有效利用率達到了90%。在紅外燈的選擇上,挑選波長較大(910nm)的紅外燈,嚴(yán)格降低紅暴,達到了微紅暴效果。

起霧結(jié)霜

霧、霜的形成是由于空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)而成,因冷環(huán)境的強、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外攝像機在工作過程中,尤其是室外攝像機常常會因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環(huán)境等原因在防護罩視窗玻璃上形成霧或霜,導(dǎo)致攝像機無法看清物體,直接影響監(jiān)控效果。中路通訊公司通過采用先進的電子除霜電路,有效的控制腔體內(nèi)的飽和水蒸氣濃度,做到了自動除霧除霜。

視窗玻璃清潔

紅外半球攝像機在雨雪天或粉塵大的環(huán)境下工作,防護罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢,造成攝像機視線遮擋。解決的辦法通常是在防護罩上增加雨刷,通過控制雨刷清潔玻璃;另外一種辦法是使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比,隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵、雪花的功能。

恒溫

由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動后,整個工作時間段內(nèi)(以12小時計)在紅外半球攝像機前部會有熱量集中,即腔體內(nèi)前端溫度偏高,如不能散熱均勻定會影響攝像機等其它部件的正常工作。中路通訊公司通過設(shè)計使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調(diào),良好的解決了這一問題。

自動冷暖空調(diào)采用珀爾帖效應(yīng)原理,測溫控制電路可以自動調(diào)節(jié),將防護罩內(nèi)溫度恒定在攝像機正常工作溫度范圍內(nèi),出廠時罩內(nèi)溫度設(shè)置在+5℃以下加熱、+40℃以上致冷。實驗表明該紅外半球攝像機可在-40℃~+70℃(陽光直射)的室外自然環(huán)境下正常工作。

全封閉

除恒溫外,使用自動冷暖空調(diào)的另一優(yōu)點是可以將紅外攝像機做成全封閉,不留任何散熱孔,阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進入,使其能夠適應(yīng)粉塵大的惡劣環(huán)境,如大型煤礦也可正常使用。

紅外一體攝像機

紅外一體化攝像機,有指半球型紅外一體機、快速球型紅外一體機、結(jié)合云臺的紅外一體化攝像機和鏡頭內(nèi)建的紅外一體機。

與傳統(tǒng)攝像機相比,紅外一體機體積小巧、美觀,在安裝方面具有優(yōu)勢,比較方便,其電源、視頻、控制信號均有直接插口,不似傳統(tǒng)攝像機有麻煩的連線。一體機成像系統(tǒng)(鏡頭)、CCD、DSP技術(shù)專利均被國際知名大廠所掌握,相對傳統(tǒng)攝像機來說,一體機質(zhì)量可以得到較好的控制。同時,一體化攝像機監(jiān)控范圍廣、性價比高。傳統(tǒng)攝像機定位系統(tǒng)不夠靈活,多需要手動對焦,而一體化攝像機最大的優(yōu)點就是具有自動聚焦功能。

可以做到良好的防水功能也是紅外一體化攝像機的特色之一,一體化攝像機室外型都具有防水功能,而傳統(tǒng)攝像機需和云臺、防護罩配合使用才可以達到防水的功能。更有專門為水下作業(yè)開發(fā)出的潛水型一體化攝像機。

另外紅外一體式攝像機集成的紅外燈可以在光照度低于一定的數(shù)值甚至夜晚時自動打開以達到穩(wěn)定的成像效果。

紅外一體化攝像機多用于政府項目、高檔次高層大樓,以及商場、學(xué)校、酒店、賓館大堂等,另外還有專門適合醫(yī)院手術(shù)室等對環(huán)境要求較高場所的防塵型以及低溫、電機無火花的防爆型產(chǎn)品。其他專業(yè)用一體化攝像機,如軍用、航空、極地、海底、生化環(huán)境用等,因為用途不同,相應(yīng)具有不同的特殊功能,如防高壓、防腐蝕、防震動等。

影響因素
燈管的消耗的電能一部分轉(zhuǎn)換為有效的光能量,一部分則轉(zhuǎn)換為熱能,這是不可避免的,問題是對產(chǎn)生的熱能要進行合理的控制和處置。當(dāng)產(chǎn)生的熱能太多,或沒有采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧⿻r,機內(nèi)溫升過高,導(dǎo)致了燈管的過快老化引起照射距離的過快下降。特別是一些生產(chǎn)者,沒有健康的經(jīng)營理念,片面追求交貨時的性能,

忽視產(chǎn)品的使用壽命,在沒有解決發(fā)熱和溫升過高問題的情況下,拼命追求亮度和距離,更是使其使用壽命急速下降。長期潛心于技術(shù)研究的安德旺研發(fā)人員發(fā)現(xiàn),mulu 性能壽命測試”得出的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)都是以環(huán)境溫度25°C為參考值的,隨著環(huán)境溫度的上升,性能和壽命呈下降趨勢。我們都有體會,環(huán)境溫度25°C是夏天開著空調(diào)時覺得有些冷的溫度,而對于夏天24小時連續(xù)工作的全密封的防水?dāng)z像機機殼內(nèi)的元器件來講,溫度肯定要高很多。下面我們來看看高溫對電子元器件的危害有多大。

首先必須了解2個重要的電子技術(shù)術(shù)語,結(jié)溫和熱阻。

結(jié)溫

(Junction Temperature)

結(jié)溫是處于電子設(shè)備中實際半導(dǎo)體芯片(晶圓、裸片)的最高溫度。它通常高于外殼溫度和器件表面溫度。結(jié)

溫可以衡量從半導(dǎo)體晶圓到封裝器件外殼間的散熱所需時間以及熱阻。

熱阻:導(dǎo)熱過程的阻力。為導(dǎo)熱體兩側(cè)溫差與熱流密度之比

熱量在熱流路徑上遇到的阻力,反映介質(zhì)或介質(zhì)間的傳熱能力的大小,表明了 1W熱量所引起的溫升大小,單位

為℃/W或K/W。用熱功耗乘以熱阻,即可獲得該傳熱路徑上的溫升?梢杂靡粋簡單的類比來解釋熱阻的意義,發(fā)

熱量相當(dāng)于電流,溫差相當(dāng)于電壓,則熱阻相當(dāng)于電阻。

最高結(jié)溫

(Maximum junction temperature)

最高結(jié)溫會在器件的datasheet數(shù)據(jù)表中給出,可以用來計算在給定功耗下器件外殼至環(huán)境的熱阻。這可以用

來選定合適的散熱裝置。如果器件工作溫度超過最高結(jié)溫,器件中的晶體管就可能會被破壞,器件也隨即失效,所

以應(yīng)采取各種途徑降低結(jié)溫或是讓結(jié)溫產(chǎn)生的熱量盡快散發(fā)至環(huán)境中。

降低結(jié)溫的途徑

1、減少器件本身的熱阻;
2、良好的二次散熱機構(gòu);
3、減少器件與二次散熱機構(gòu)安裝介面之間的熱阻;
4、控制額定輸入功率;
5、降低環(huán)境溫度;

紅外LED技術(shù)參數(shù)和白光LED技術(shù)參數(shù)(2張)

LED芯片的結(jié)溫一般在110°C-130°C之間,一旦芯片的溫度超過器件的最高結(jié)溫,器件將可能在瞬間

燒壞。很多廠家為了提高夜視效果,盲目加大LED的電流,這種做法是非常危險的。

另一種情況就是雖然芯片的結(jié)溫沒有超過最高結(jié)溫,但是散熱不良、結(jié)溫偏高,這將使LED的光效下

降、壽命大大縮短,

變量和溫度變化

根據(jù)以上四個對比關(guān)系我們可以看出,LED電路板的工作溫度將直接影響LED芯片的性能。如果不能有效控

制LED電路板的溫度,必將使LED的光效變差,壽命縮短,甚至直接燒毀。

很多懂技術(shù)的廠家都知道,不管是大功率紅外還是白光LED,散熱都是一個最關(guān)鍵的問題。于是,大家采用了

恒流驅(qū)動技術(shù),不再使用普通的玻纖板,采用散熱性能良好的鋁基板來做LED燈板,并在LED和鋁基板之間

涂上了導(dǎo)熱硅膠。但深入研究的安德旺技術(shù)人員認(rèn)為這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因為LED的熱量雖然傳遞到鋁基燈板,但

是傳統(tǒng)的防水機外殼是全密封結(jié)構(gòu),外殼和燈板的接觸面小到只有四個用來固定的螺絲帽那么大,鋁基燈板

上的熱量很難迅速傳遞到鋁合金外殼,當(dāng)鋁基燈板上的熱量不斷聚集,燈板溫度持續(xù)上升,正常在60°C以上,

最高可達95°C以上,導(dǎo)致LED燈性能下降,衰老迅速,甚至燒毀也是很正常的事。經(jīng)過研究,發(fā)明了導(dǎo)熱環(huán)技術(shù),并申請了國家實用新型技術(shù)專利。 專利技術(shù)

紅外(白光)防水?dāng)z像機導(dǎo)熱環(huán)實用新型技術(shù)專利,

紅外(白光)護罩型攝像機導(dǎo)熱支架實用技術(shù)專利,

紅外(白光)球形攝像機導(dǎo)熱環(huán)實用新型技術(shù)專利。

維護技巧
攝像機一般都需要24小時不間斷地工作,因此做好攝像機的維護,則可以延長攝像機的壽命和保障攝像機圖像效果的穩(wěn)定性,具體應(yīng)注意以下幾點。

1、應(yīng)注意攝像機電壓的穩(wěn)定性,否則會影響圖像的效果,甚至導(dǎo)致攝像機被損壞;

2、經(jīng)常檢查線材是否出現(xiàn)損壞、老化現(xiàn)象,避免異常情況發(fā)生;

3、應(yīng)盡量避免陽光或者強光長時間直射,以免造成攝像機CCD損壞;

4、需要經(jīng)常對攝像機進行清潔,如經(jīng)常清理攝像機的外殼表面灰塵等,盡量不打開外殼,如需要打開,則先斷電;

5、建立攝像機檔案,以便日后方便檢查、檢測。

技術(shù)參數(shù)
類別:紅外攝像機

摘要:采用 24顆∮8 燈

紅外距離:80-150m

圖像傳感器:1/3" Sony Super HAD CCD

水平清晰度:540線,480線,420線

內(nèi)置鏡頭:3.6mm,6mm

使用電源:DC 12V

細(xì)節(jié)問題
一、在安裝紅外攝像機的時候,首先就是要選擇合適的鏡頭,熟話說好馬配好鞍,就是這個道理。為了提高紅外攝像機對紅外燈以及景物的敏感度,應(yīng)盡可能選用通光量大的鏡頭,并注意在使用自動光圈或電動二可變鏡頭時,要盡可能開大光圈的驅(qū)動電平值。主要是因為一般的鏡頭的焦距的增加時,通光量就會相對減少,在選擇紅外燈的時候也要特別的注意了。

二、紅外燈的選配電源應(yīng)盡可能要滿足其所需的最小電功率,經(jīng)常發(fā)生功率不夠而導(dǎo)致照射距離不夠的情況。

三、使用的時候還要考慮被攝像景物的反光程度,由于紅外攝像機種所使用的紅外線具備可見光相同的如反射、折射等特性,所以說在目標(biāo)景物周圍如果沒有良好的反光環(huán)境時應(yīng)考慮一定的距離余量。

四、為了更好的解決這些問題,一些廠家在生產(chǎn)紅外攝像機的時候,也采用了紅外LED+感紅外彩色CCD技術(shù),這些產(chǎn)品的推出可以解決紅外攝像機在夜里使用的需要。如今紅外夜視攝像機的應(yīng)用更是普遍,對夜晚或者關(guān)線不足的情況下使用是更加的適合不過了。

技術(shù)應(yīng)用
目前,中國市場上的紅外攝像機主要是通過紅外線濾光片實現(xiàn)日夜轉(zhuǎn)換,即在白天時打開濾光片,以阻擋紅外線進入CCD,讓CCD只能感應(yīng)到可見光;夜視或光照條件不好的狀態(tài)下,濾光片停止工作,不再阻擋紅外線進入CCD,紅外線經(jīng)物體反射后進入鏡頭進行成像。

但在實際中,紅外攝像機經(jīng)常會出現(xiàn)白天畫面清楚,紅外光條件下畫面卻變得模糊的現(xiàn)象。這是因為,可見光和紅外光(IR光)的波長不一樣,波長的不同,會導(dǎo)致成像的焦面位置不同,從而出現(xiàn)虛焦、畫面模糊的現(xiàn)象。

而IR鏡頭采用了最新的光學(xué)設(shè)計方法、特殊的光學(xué)玻璃材料以及特殊渡膜和材質(zhì)等先進技術(shù),消除了可見光和紅外光的焦面偏移。

特殊光學(xué)玻璃材料解決了紅外攝像機紅外對應(yīng)清晰成像的問題,從而使可見光區(qū)到紅外光區(qū)的光線都可以在同一個焦面位置成像,實現(xiàn)清晰的圖像;特殊的渡膜技術(shù)則讓紅外光盡可能的透過去;多層鍍膜還可以最大限度的抑制逆光條件下鬼影和閃光的發(fā)生,即使在逆光等不良條件下也可以獲得相對高對比度的優(yōu)質(zhì)畫面。

發(fā)展現(xiàn)狀
作為監(jiān)控前端設(shè)備,紅外攝像機的發(fā)展也繞不開安防監(jiān)控的永恒主題:網(wǎng)絡(luò)化、高清化、智能化。而除了這三大趨勢之外,針對紅外攝像機還在如下三個方面有發(fā)展:

1、隨著光電、微電子、微計算機及數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展,安防產(chǎn)業(yè)已由傳統(tǒng)的簡單模擬式走向高度集成的小型化、數(shù)字化,而紅外陣列也必將實現(xiàn)一體化和高度集成化。

2、傳感器對紅外感應(yīng)靈敏度的提升以及NIR紅外增強技術(shù)的發(fā)展,對黑白畫質(zhì)下的細(xì)節(jié)進一步提升,噪點更少,細(xì)節(jié)更豐富,層次感更強。

3、激光夜視技術(shù)是實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的夜視監(jiān)控的途徑之一,因為激光具有亮度高、相干性好、單色性好、方向性好、壽命長和對其波長的感應(yīng)程度大于LED的特性決定了激光可以照射更遠(yuǎn)的距離,而且光強度也比常規(guī)光源要強的多。

應(yīng)用范圍
IR鏡頭的應(yīng)用范圍非常廣泛,既可以作紅外對應(yīng)特殊用途,也可以用作普通鏡頭。

換而言之,依據(jù)使用場合不同,紅外對應(yīng)鏡頭可以與常規(guī)的紅外攝像機靈活地配合使用。

紅外攝像機沒有紅外截止濾光片,但是日光的波譜中也含有紅外光,所以即使在日光條件下,紅外攝像機的成像也會受到紅外線的干擾。因此配用紅外對應(yīng)鏡頭可以有效提高成像質(zhì)量。

光源
紅外光源關(guān)系到攝像機的壽命和距離,在此我粗略講述一下它的工作原理。一般來說,紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時,器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流要求十分敏感。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。紅外攝像機所用的紅外光源,是紅外攝像機的核心部件,因為其直接關(guān)系到紅外攝像機的壽命和距離兩大軟肋。目前市場上主要有兩種類別,一種是傳統(tǒng)的圓珠LED燈,在紅外起源中講到的遙控器,其主要部件就是這種能發(fā)紅外線的二極管,業(yè)界稱之為紅外燈,專業(yè)術(shù)語叫(LED),也是比較傳統(tǒng)和常用的一種紅外光源;另一種便是兩年前風(fēng)靡一時的“陣列式”紅外光源,“陣列式”紅外的原理,是將諸多發(fā)光芯片加以集成,光電轉(zhuǎn)化效率比普通的要高,普通的LED的光電轉(zhuǎn)換率是10%,而“陣列式”紅外攝像機的光電轉(zhuǎn)換率可提升到25%以上。

紅外燈的亮度,取決于紅外燈本身的晶片功率和通過的電流,并不是取決于紅外燈本身的體積大小或是封裝膠體的顏色,很多人誤解為紅外燈體積大,便功率大,還有人誤解說“藍燈”比“白燈”好,這些都是沒有科學(xué)依據(jù)的。但紅外燈廠家通常會將功率大的晶片在封裝時將外觀體積做大,這倒是真的。市場上質(zhì)量較好的紅外燈的晶片,大多是來自臺灣,常見的晶片有“鼎元”和“光磊”兩種。晶片本身具有不同的功率,用常見的有10 mil、12 mil、14mil、16mil、 24mil等種類。同樣晶片的功率,紅外燈亮度與電流的大小也成正比,但對燈的損耗會加大。例如:同樣是14 mil的晶片,紅外燈在通過50毫安電流時,會比35毫安電流更亮,當(dāng)然對燈的損耗大,衰減也快,但當(dāng)前市場上,有相當(dāng)一部分人在組裝紅外攝像機時都是采用這種讓“飲鴆止渴”的辦法,很多消費者一時也很難分辨,以為攝像機晚上紅外燈越亮越好。

同樣的電流下,晶片的功率大小與紅外燈亮度也成正比。例如在同樣是50毫安的電流下,24mil的晶片會比12mil晶片更亮,這種方法可以保證紅外燈的亮度,同時也可保證紅外燈的壽命,但成本也高,少數(shù)廠家會這樣去用。據(jù)了解,三辰科技在紅外燈應(yīng)用上特別有講究,如在同樣是Φ8MM的紅外燈上,同行大多是采用12mil和14mil的晶片,三辰的則是16mil,這就出現(xiàn)了同款式紅外攝像機上,紅外燈外大小和個數(shù)一樣的情況下,攝像機會顯得更清晰和使用壽命更長的關(guān)鍵。

演變
俗語說有需求便會有市場,很快市場上便出現(xiàn)了專業(yè)提供850NM和940NM波長紅外燈的供應(yīng)商。當(dāng)時這臺芯片還是CMOS黑白的,紅外燈板上也沒有加上光敏電阻,一通電便LED全部開啟,至于紅外燈每天24小時開啟,到底它能堅持使用多久,讀者都能想象得到。光敏電阻的應(yīng)用,很快解決了紅外攝像機的這一問題,紅外燈可以根據(jù)環(huán)境光線的明暗照度而決定是否開啟,這一應(yīng)用將當(dāng)時紅外攝像機的壽命提高了一大半,這也是最早的“日夜兩用紅外攝像機”。關(guān)于紅外攝像機的演變,就要追溯到紅外攝像機的起源,最早出現(xiàn)的E-2001紅外攝像機采用了12顆遙控器的紅外燈,至于發(fā)出紅外波長是多少,當(dāng)時并不知道,

當(dāng)彩色CCD芯片面世后,紅外攝像機面臨了又一次的問題。白天嚴(yán)重偏色!

為了解決這一問題,便在CCD上應(yīng)用起了濾光片,專業(yè)術(shù)語叫(ICF),它的作用主要是用來濾除紅外線和修整光線,當(dāng)時的濾光片只能讓波長(380NM-780NM)的可見光進入,白天偏色的問題解決了,但晚上卻無法接收到紅外線,攝像機晚上就無法工作了了。

于是有人開始在濾光片上做文章,讓濾光片既能接收某一波長的紅外線,又能濾除大部分紅外線,這其實也是“關(guān)大門開小窗”的做法,有需求便會有市場,市面上出現(xiàn)了專讓波長850NM~940NM紅外線進入了濾光片,時稱“雙通濾光片”,雙通濾光片往CCD上一粘,白天偏色不是很嚴(yán)重,晚上也能接收紅外線,這種做法在“紅界”廣為流傳,大家也將之稱為“紅外一體機”,目前市場上主要流通和應(yīng)用的也是這種紅外攝像機。

“紅外一體機”由于白天也能讓波長850NM~940NM的紅外線進入,而一旦有紅外線進入時,就會引起DSP運算錯誤,這就決定了紅外一體機一定會偏色,只是比之前較輕而已。當(dāng)然,也有部分廠家具備調(diào)整芯片內(nèi)部RGB色調(diào)的能力,以此來彌補DSP的運算錯誤。然而,冷曖色調(diào)也是“眾目難調(diào)”,生產(chǎn)廠家只是將顏色處理得相對真實一點,事實上,“紅外一體機”在偏色問題處理上,只是治標(biāo)不治本。

何使得攝像機白天不偏色,晚上又能清晰接收紅外線呢?很多安防企業(yè)都在思考這個問題,于是彩色日夜兩用型攝像機應(yīng)運而生。這種攝像機多加了一個機械裝置,白天加上濾光片,晚上將之移除,換上普通的玻璃片來修整光線,就像給CCD戴上了太陽眼鏡,也極像一個戴著老花眼鏡的先生,在閱文寫字時,目光是經(jīng)過眼鏡的,但在看人時,卻是從鏡框的上方射出目光,這也是“IR CUT”紅外攝像機的雛形。

由于機械裝置的耐磨性并不是很高,并且在傍晚時分,紅外燈開啟的臨界狀態(tài)時,人們總能從攝像機內(nèi)部聽出不斷的“咔嚓咔嚓”聲音,再好的原料也頂不住這樣日夜的磨損,當(dāng)很多攝像機鏡片切換不了時,就又回到了白天嚴(yán)重偏色或是晚上不能看到圖像的原始問題。后來的“IR CUT”攝像機經(jīng)過電磁開關(guān)、繼電器開關(guān)等的改良,但皆因其機械精密程度,甚至導(dǎo)致要改變掉濾光片的厚度,盡管在偏色問題上“IR CUT”攝像機作出過貢獻,但其到目前還是無法占領(lǐng)市場。

市場上出現(xiàn)了一種紅外攝像機可以做到顏色逼真,用專業(yè)術(shù)語講叫色彩還原度高,這就是“雙CCD紅外攝像機”。

雙CCD紅外攝像機,顧名思義有兩個CCD板,其實也便是兩臺攝像機組合在一個外殼內(nèi),并且有兩個單獨的攝像頭,雙CCD紅外攝像機的原理其實很簡單,只是兩臺攝像機拼合在同一個外殼內(nèi),利用一個光敏電阻進行切換,白天所用的一個CCD上粘有完全濾除紅外線的濾光片,晚上開啟的那臺沒有濾光片,只是普通玻璃片修整光線,它的原理等同于“IR CUT”,只是用光電轉(zhuǎn)換代替了機械切換。同時,兩臺攝像機在一塊輪流上崗,一個白班,一個晚班,能夠延長攝像機的使用壽命。

隨著市場的推廣,雙CCD紅外攝像機的問題也隨之明顯。首先,光線照度在光敏電阻設(shè)定的照度時,紅外燈在臨界點上會不停地開啟和閃爍,而電流的切換和開啟另一個CCD板成像還有幾微秒的時間差,因此,在傍晚時分,光線照度處于臨界點的幾分鐘內(nèi),這種攝像機會不停地聽到電流“嘀嗒”切換聲,嚴(yán)重時會引起沒有畫面。

針對這個問題,三辰科技在雙CCD紅外攝像機上加上一個延時電路,當(dāng)接受到光線變化后,延時3秒鐘再進行切換,可以消除這種現(xiàn)象,也從根本上解決了因光線變化不停切換的問題。

但據(jù)筆者研究,至目前為止,雙CCD紅外攝像機至少還存在一個的問題。因為兩個CCD主管的鏡頭處于同一平面,之間所照攝角度和范圍存在區(qū)別,因此,顯示器上成像的監(jiān)控場所是有分別的,只是很多使用者沒有留意罷了!

當(dāng)然,紅外攝像機是否會出現(xiàn)新的技術(shù)進步?又是否會有替代品的產(chǎn)生?在科技更新?lián)Q代的今天,沒有人能準(zhǔn)確地預(yù)測。

性能分析
紅外攝像機的性能分析  

紅外攝像機在監(jiān)控攝像機中具有夜視距離遠(yuǎn)、隱蔽性強、性能穩(wěn)定等突出優(yōu)勢,因而在夜視監(jiān)控中占據(jù)了大部分的市場。如何在紛雜的紅外半球攝像機市場中辨別優(yōu)劣呢?性能優(yōu)良的紅外半球攝像機必須能夠具備以下性能:

挑選及使用
紅外線攝像機的選擇和使用

的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機、鏡頭、防護罩、供電電源等成套性。目前市場上大多是攝像機和紅外線投射器分開的,這樣我們在設(shè)計方案時就必須對所有的器材統(tǒng)一考慮,是選擇黑白攝像機搭配紅外燈呢,還是用彩色轉(zhuǎn)黑白的攝像機?還有安裝方式和防水方面的考慮。一般來說,黑白攝像機采用的CCD傳感器有很寬的感光光譜范圍,其感光光譜不但包括可見光區(qū)域,還延長到紅外區(qū)域,利用輔助紅外燈照明就可在CCD傳感器上清晰的成像,而普通彩色攝像機其感光光譜只在可見光區(qū),因此不能適用于紅外燈泡照射攝像;日夜兩用型攝像機采用兩個CCD進行切換或者采用一個CCD傳感器,利用數(shù)字電路的切換也可以實現(xiàn)紅外燈泡照射攝像,但存在黑白照度偏高或?qū)Σ噬胁焕绊懙热秉c。除此之外,還有一體化的紅外線攝像機,就是將攝像機、鏡頭、防護罩、紅外燈等集中在一起,典型的產(chǎn)品如富視康公司的FI-930C和FI-970C,這兩種采用優(yōu)質(zhì)的鋁型外殼,通過一次成型的生產(chǎn)工藝,使產(chǎn)品的防水級別達到IP55等級,可以在室內(nèi)室外通用,由于采用一體化的設(shè)計,就自然降低了施工和調(diào)試的難度。

隨著紅外夜視系統(tǒng)的迅速發(fā)展,紅外燈生產(chǎn)供應(yīng)廠家也會增加,但紅外線產(chǎn)品并非象有的人想象的那樣容易,在技術(shù)、檢測儀器設(shè)備等方面條件也不同,希望用戶多多加比較,慎重選擇。

用戶使用紅外燈首先要仔細(xì)閱讀使用說明書,特別是為保證人身設(shè)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(yīng)考慮到的影響因素是否考慮到,如未達到要求,可及時調(diào)整所用器材。

常見問題
一、圖像偏色問題

所有的黑白攝像機都是感應(yīng)紅外光的。在可見光條件下,紅外光線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。而攝像機使用CCD是感應(yīng)所有光線(可見光、紅外線和紫外線等)的,這就造成在白天所拍攝的影像和我們?nèi)庋壑挥^察到可見光所產(chǎn)生的影像很不同,由于CCD感應(yīng)到了紅外線,它會干擾到DSP的運算,導(dǎo)致偏色!♂槍t外攝像機監(jiān)控圖像的偏色問題,業(yè)界進行了大量的技術(shù)研發(fā),目前來說,主要有三種方式解決這一問題。其一是通過調(diào)試CCD上的RGB色調(diào)來作DSP處理,這種做法治標(biāo)不治本,而且并不是每個生產(chǎn)廠家都具備這種芯片處理能力;其二是通過濾光片切換,白天用全部濾除紅外線的濾光片,晚上則用一個普通石英片修整光線;其三是通過機型的改變,用雙CCD的紅外攝像機取代IRCUT攝像機,在保證白天不偏色的情況下,還可以增長紅外攝像機使用壽命。

二、散熱問題

由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動后,整個工作時間段內(nèi)(以12小時計)在紅外攝像機前部會有熱量集中,即腔體內(nèi)前端溫度偏高,如不能散熱均勻定會影響攝像機等其它部件的正常工作。例如50顆¢5的紅外燈板,長時間運行的話,LED板上的溫度幾乎可以達到90度左右。

由于紅外發(fā)光LED的輻射功率是和電流成正比的,很多不規(guī)范的廠家就用加大電流的方式來提高照射效果,然而電流越大溫度越高。照射效果雖然提高了,但是機器本身由于LED過熱會受到很大的傷害。其中,LED板后面的CCD就是最直接的受害者。CCD一般只能支撐到60-70度長。

為了解決這個問題,各個廠商使用的方法也是不同的。大體上有以下幾種:

1、降低電流。使用功耗小的紅外燈代替大功耗的紅外燈,雖然降低了散熱量,但是在照射長距離的時候,效果肯定不如后者。

2、在機器內(nèi)部加散熱風(fēng)扇,這樣做效果肯定是有的,不過那樣對風(fēng)扇的考驗是要很嚴(yán)格的,而且加了風(fēng)扇對于外殼的設(shè)計上也是個考驗,要保證美觀還要實用。

3、使用恒定電流電源供電。保持電流恒定,控制LED的散熱。

4、LED燈的分組排列。例如,以24顆的紅外來說,可以把它排列成3組來減低熱量。

5、結(jié)構(gòu)材質(zhì)的選擇。例如,LED燈板和外殼選用鋁合金等散熱比較好的材料。

6、使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調(diào),自動調(diào)節(jié)機體內(nèi)部溫度,良好的解決了這一問題。

壽命問題

從外紅燈的角度來看,提高壽命和加大距離往往是相互矛盾的。因為如果廠家需要加大紅外燈的照射距離,勢必就需要增加紅外燈的功率,而增加功率勢必會縮短紅外燈的壽命,一些廠家為了一味追求紅外燈的距離,刻意的增加紅外燈的功率,使得紅外燈壽命大大減小。而且隨著功率的增加,使得攝像機內(nèi)部溫度提高,使得攝像機很容易損壞,造成惡性循環(huán)。

在這種情況下,我們就不能用提高供應(yīng)電流來提高紅外燈亮度,使之超負(fù)荷工作,雖然表面上優(yōu)化了紅外性能,實質(zhì)上嚴(yán)重影響紅外燈的壽命衰減。要提高紅外燈的壽命首先要保證紅外燈不負(fù)載,在不負(fù)載的同時通過增加紅外燈的數(shù)量來保證有效距離;有的廠家則通過采用鋁基板等高傳導(dǎo)率材料、加大風(fēng)冷器件的使用、增加外殼面積等方式來增加機身的散熱能力,從而提升壽命。

在電路控制部分,也有部分廠家采用脈寬調(diào)制定律來保持紅外燈電流的恒定,從而減少紅外燈的發(fā)熱,以達到延長壽命的目的。采用脈寬調(diào)制定律后,無論外界輸入的電流如何波動,通過電路進入到紅外燈的電流都非常穩(wěn)定,從而保證紅外燈發(fā)揮自身最大的效率、延長壽命。

四、紅暴問題

什么是紅暴呢?先讓我們來了解一下這個概念,紅暴是由于所發(fā)射的紅外線中包含可見光的成分。波長超過700nm的光線叫做紅外線,900nm以上的紅外線基本無紅暴,波長越短,紅暴越強,紅外線感應(yīng)度也越高。

有些紅外攝像機廠家把能不能制造出無紅暴紅外燈當(dāng)做一個技術(shù)問題來宣傳,好像有紅暴就是低技術(shù),無紅暴就是高技術(shù)。事實上,紅外燈可以做到完全無紅暴(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴。目前市面上有兩種主流紅外燈,一種是有輕微紅暴的,波長在850nm左右;一種是無紅暴的,波長在940nm左右。同一款攝像機,在850nm波長的感應(yīng)度比在940nm波長的感應(yīng)度好到10倍。所以,850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率,應(yīng)當(dāng)成為紅外攝像機的首選項。

注意事項
紅外攝像機,盡量避免直射光源,因為紅外燈電源控制部分是根據(jù)安裝在紅外燈板上的光敏電阻來控制紅外燈的工作電源開啟與否的。

紅外攝像機視場內(nèi)應(yīng)盡量避免有全黑色物體、空曠處、水等吸收紅外光線的物體,CCD攝像機配套的紅外燈是靠發(fā)射紅外光在物體上反射到CCD攝像機鏡頭上成圖像的,如果紅外光被吸收或減弱,將會大大地削弱紅外燈的有效照射效果。

1、請勿將此產(chǎn)品摔落地上或受強烈敲擊;

2、除非經(jīng)指示,否則勿自行拆開機器;

3、使用前請先確定電源是否為指定的電壓;

4、避免對準(zhǔn)強光(如陽光、照明燈等處),否則容易引起過亮或拉光現(xiàn)象(這并非故障),也將影響CCD 壽命;

5、避免置于潮濕、多塵、極熱、極冷、強電磁輻射等場所;

6、若發(fā)現(xiàn)異常情況請拔掉電源并及時與當(dāng)?shù)亟?jīng)銷商聯(lián)系。

安裝及操作說明:

1、先確定電源電壓是否正確:DC12V,內(nèi)正外負(fù)。

2、用75Ω 同軸電纜線來傳輸視頻信號到監(jiān)視設(shè)備。

3、選用合適的位置將攝像機固定。

4、接通電源并調(diào)整攝像機角度使目標(biāo)位置進入視野。

工作條件

一般來說,其紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時,器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。

當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流要求十分敏感。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。

因此,紅外燈的使用必須有良好的恒流電源供電、良好的散熱設(shè)計。中路通訊公司的變焦MCD、MDD、MED、MBB系列攝像機都安裝了大功率紅外燈(最多可達24顆),且采用了大功率恒流電源供電,內(nèi)部循環(huán)散熱設(shè)計,因而能達到遠(yuǎn)距離夜視(最遠(yuǎn)可達220米)和紅外燈壽命長的效果。

利用率和紅暴

什么是紅暴呢?紅暴是由于所發(fā)射的紅外線中包含可見光的成分。

紅外燈可以做到完全無紅暴(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴。中路通訊公司采用美國奧克斯特(AUCSITER)紅外技術(shù),通過在保證紅外燈功率的前提下,降低紅外燈自身熱耗,調(diào)整紅外光線角度,使紅外燈的有效利用率達到了90%。在紅外燈的選擇上,挑選波長較大(910nm)的紅外燈,嚴(yán)格降低紅暴,達到了微紅暴效果。

起霧結(jié)霜問題

霧、霜的形成是由于空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)而成,因冷環(huán)境的強、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外攝像機在工作過程中,尤其是室外攝像機常常會因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環(huán)境等原因在防護罩視窗玻璃上形成霧或霜,導(dǎo)致攝像機無法看清物體,直接影響監(jiān)控效果。中路通訊公司通過采用先進的電子除霜電路,有效的控制腔體內(nèi)的飽和水蒸氣濃度,做到了自動除霧除霜。

視窗玻璃清潔

紅外半球攝像機在雨雪天或粉塵大的環(huán)境下工作,防護罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢,造成攝像機視線遮擋。解決的辦法通常是在防護罩上增加雨刷,通過控制雨刷清潔玻璃;另外一種辦法是使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比,隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵、雪花的功能。

紅外攝像機的恒溫

由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動后,整個工作時間段內(nèi)(以12小時計)在紅外半球攝像機前部會有熱量集中,即腔體內(nèi)前端溫度偏高,如不能散熱均勻定會影響攝像機等其它部件的正常工作。中路通訊公司通過設(shè)計使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調(diào),良好的解決了這一問題。

自動冷暖空調(diào)采用珀爾帖效應(yīng)原理,測溫控制電路可以自動調(diào)節(jié),將防護罩內(nèi)溫度恒定在攝像機正常工作溫度范圍內(nèi),出廠時罩內(nèi)溫度設(shè)置在+5℃以下加熱、+40℃以上致冷。實驗表明該紅外半球攝像機可在-40℃~+70℃(陽光直射)的室外自然環(huán)境下正常工作。

紅外攝像機的全封閉

除恒溫外,使用自動冷暖空調(diào)的另一優(yōu)點是可以將紅外攝像機做成全封閉,不留任何散熱孔,阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進入,使其能夠適應(yīng)粉塵大的惡劣環(huán)境,如大型煤礦也可正常使用。

紅外一體攝像機

紅外一體化攝像機,有指半球型紅外一體機、快速球型紅外一體機、結(jié)合云臺的紅外一體化攝像機和鏡頭內(nèi)建的紅外一體機。

與傳統(tǒng)攝像機相比,紅外一體機體積小巧、美觀,在安裝方面具有優(yōu)勢,比較方便,其電源、視頻、控制信號均有直接插口,不似傳統(tǒng)攝像機有麻煩的連線。一體機成像系統(tǒng)(鏡頭)、CCD、DSP技術(shù)專利均被國際知名大廠所掌握,相對傳統(tǒng)攝像機來說,一體機質(zhì)量可以得到較好的控制。同時,一體化攝像機監(jiān)控范圍廣、性價比高。傳統(tǒng)攝像機定位系統(tǒng)不夠靈活,多需要手動對焦,而一體化攝像機最大的優(yōu)點就是具有自動聚焦功能。

可以做到良好的防水功能也是紅外一體化攝像機的特色之一,一體化攝像機室外型都具有防水功能,而傳統(tǒng)攝像機需和云臺、防護罩配合使用才可以達到防水的功能。現(xiàn)在更有專門為水下作業(yè)開發(fā)出的潛水型一體化攝像機。

另外紅外一體式攝像機集成的紅外燈可以在光照度低于一定的數(shù)值甚至夜晚時自動打開以達到穩(wěn)定的成像效果。

紅外一體化攝像機多用于政府項目、高檔次高層大樓,以及商場、學(xué)校、酒店、賓館大堂等,另外還有專門適合醫(yī)院手術(shù)室等對環(huán)境要求較高場所的防塵型以及低溫、電機無火花的防爆型產(chǎn)品。其他專業(yè)用一體化攝像機,如軍用、航空、極地、海底、生化環(huán)境用等,因為用途不同,相應(yīng)具有不同的特殊功能,如防高壓、防腐蝕、防震動等。

問題解決
紅外一體攝像機常見問題及解決方法

紅外一體攝像機近年來頗受大家的歡迎,主要原因是成本低,安裝方便,但是在使用過程中總會遇到一些讓我們想不到的問題,下面是我在生產(chǎn)和銷售紅外防水?dāng)z像機中所遇到的問題,供大家參考:

防水和散熱效果不理想

用的時間長了之后,里面或多或少會出現(xiàn)汽水(此現(xiàn)象主要集中在北方地區(qū)),造成這個現(xiàn)象的原因主要是出在外殼的密封效果不夠和當(dāng)時裝機時沒有考慮到溫差。當(dāng)紅外燈開始工作時會產(chǎn)生大量的熱量,同時由于部外殼的散熱效果不夠,這樣就會大大降低攝像機的使用壽命,要解決這個問題其實可以考慮把攝像機的外殼做成多條線槽構(gòu)成,這樣有利于散熱。

夜視效果不理想

此現(xiàn)象主要表現(xiàn)是手電筒的效果或者是距離不夠等等。其實這個問題主要是紅外燈的角度和功能所造成的,我們現(xiàn)在紅外攝像機所使用的紅外燈又稱850紅外發(fā)射管,峰值波長在850,角度從5-60度可以選擇,當(dāng)紅外發(fā)射管角度越小時照射距離越遠(yuǎn),手電筒的效果就越明顯,反之,角度越大就沒有手電筒的效果,但是距離就大打折扣,要解決這個問題主要是看廠家想追求什么樣的效果和什么樣的成本,當(dāng)然紅外發(fā)射燈的功率和價格是成正比的,有的廠家在告訴顧客時一般都是說多少個燈?距離可以達到多少?但是大家可能忽略了一個問題——紅外燈的功率和直徑大。慨(dāng)紅外燈的外觀和大小一樣時,其實功率你是沒有辦法知道的,可能唯一的辦法就只有實物測試了。從我個人生產(chǎn)紅外攝像機的經(jīng)驗來解決這個問題,我采用的是多角度紅外燈混合安裝方式,這樣資源可以充分被利用,遠(yuǎn)近都可以顧及到。

白天色彩還原不夠

大家不知道有沒有注意到紅外一體攝像機的色彩在白天都會或多或少的偏色,這個最直接的原因是攝像機濾光片的問題,一般紅外一體攝像機使用能透過一定比例紅外光線的雙峰濾光片,其優(yōu)點是成本低,但由于自然光線中含有較多的紅外成份,當(dāng)其進入CCD后會干擾色彩還原,比如綠色植物變成灰白等等(有陽光的室外環(huán)境尤其明顯)。IPCUT雙濾光片的使用就有效的解決了這個問題,IRCUT雙濾光片由一個紅外截止濾光片和一個全光譜光學(xué)玻璃構(gòu)成,當(dāng)白天的光線充分時紅外截止濾光片工作,CCD還原出真實色彩,當(dāng)夜間光線不足時,紅外截止濾光片自動移開,全光譜光學(xué)玻璃開始工作,使CCD充分利用到所有光線,從而大大提高紅外性能。

臨界點的反復(fù)跳變

這是因為部分不管是配置了IRCUT雙濾光片還是用雙峰濾光片的攝像機在某些復(fù)雜的光線的環(huán)境下不能穩(wěn)定的工作造成的,同時因為多數(shù)廠家都是使用簡單的如光敏電阻感應(yīng)器等方式去控制IRCUT雙峰濾光片的工作狀態(tài),其臨界點的反復(fù)跳變就不能盡人意了。但是如果采用智能芯片來控制,其模糊邏輯能力能有效控制IPCUT雙濾光片的工作狀態(tài)。換句話說很多的廠家是不愿意在這上面投入成本的。

使用壽命
燈管的消耗的電能一部分轉(zhuǎn)換為有效的光能量,一部分則轉(zhuǎn)換為熱能,這是不可避免的,問題是對產(chǎn)生的熱能要進行合理的控制和處置。當(dāng)產(chǎn)生的熱能太多,或沒有采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧⿻r,機內(nèi)溫升過高,導(dǎo)致了燈管的過快老化引起照射距離的過快下降。特別是一些生產(chǎn)者,沒有健康的經(jīng)營理念,片面追求交貨時的性能,忽視產(chǎn)品的使用壽命,在沒有解決發(fā)熱和溫升過高問題的情況下,拼命追求亮度和距離,更是使其使用壽命急速下降。長期潛心于技術(shù)研究的安德旺研發(fā)人員發(fā)現(xiàn),所有電子元器件和LED芯片廠商提供的技術(shù)規(guī)格書中,“性能壽命測試”得出的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)都是以環(huán)境溫度25°C為參考值的,隨著環(huán)境溫度的上升,性能和壽命呈下降趨勢。我們都有體會,環(huán)境溫度25°C是夏天開著空調(diào)時覺得有些冷的溫度,而對于夏天24小時連續(xù)工作的全密封的防水?dāng)z像機機殼內(nèi)的元器件來講,溫度肯定要高很多。下面我們來看看高溫對電子元器件的危害有多大。

首先必須了解2個重要的電子技術(shù)術(shù)語,結(jié)溫和熱阻。

結(jié)溫(Junction Temperature)

結(jié)溫是處于電子設(shè)備中實際半導(dǎo)體芯片(晶圓、裸片)的最高溫度。它通常高于外殼溫度和器件表面溫度。結(jié)溫可以衡量從半導(dǎo)體晶圓到封裝器件外殼間的散熱所需時間以及熱阻。

熱阻:導(dǎo)熱過程的阻力。為導(dǎo)熱體兩側(cè)溫差與熱流密度之比熱量在熱流路徑上遇到的阻力,反映介質(zhì)或介質(zhì)間的傳熱能力的大小,表明了 1W熱量所引起的溫升大小,單位為℃/W或K/W。用熱功耗乘以熱阻,即可獲得該傳熱路徑上的溫升?梢杂靡粋簡單的類比來解釋熱阻的意義,發(fā)熱量相當(dāng)于電流,溫差相當(dāng)于電壓,則熱阻相當(dāng)于電阻。

最高結(jié)溫(Maximum junction temperature)

最高結(jié)溫會在器件的datasheet數(shù)據(jù)表中給出,可以用來計算在給定功耗下器件外殼至環(huán)境的熱阻。這可以用來選定合適的散熱裝置。如果器件工作溫度超過最高結(jié)溫,器件中的晶體管就可能會被破壞,器件也隨即失效,所以應(yīng)采取各種途徑降低結(jié)溫或是讓結(jié)溫產(chǎn)生的熱量盡快散發(fā)至環(huán)境中。 

降低結(jié)溫的途徑

1、減少器件本身的熱阻;
2、良好的二次散熱機構(gòu);
3、減少器件與二次散熱機構(gòu)安裝介面之間的熱阻;
4、控制額定輸入功率;
5、降低環(huán)境溫度;

LED芯片的結(jié)溫一般在110°C-130°C之間,一旦芯片的溫度超過器件的最高結(jié)溫,器件將可能在瞬間燒壞,F(xiàn)在很多廠家為了提高夜視效果,盲目加大LED的電流,這種做法是非常危險的。

另一種情況就是雖然芯片的結(jié)溫沒有超過最高結(jié)溫,但是散熱不良、結(jié)溫偏高,這將使LED的光效下降、壽命大大縮短,

根據(jù)以上四個對比關(guān)系我們可以看出,LED電路板的工作溫度將直接影響LED芯片的性能。如果不能有效控制LED電路板的溫度,必將使LED的光效變差,壽命縮短,甚至直接燒毀。

很多懂技術(shù)的廠家都知道,不管是大功率紅外還是白光LED,散熱都是一個最關(guān)鍵的問題。于是,大家采用了恒流驅(qū)動技術(shù),不再使用普通的玻纖板,采用散熱性能良好的鋁基板來做LED燈板,并在LED和鋁基板之間涂上了導(dǎo)熱硅膠。但深入研究的安德旺技術(shù)人員認(rèn)為這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因為LED的熱量雖然傳遞到鋁基燈板,但是傳統(tǒng)的防水機外殼是全密封結(jié)構(gòu),外殼和燈板的接觸面小到只有四個用來固定的螺絲帽那么大,鋁基燈板上的熱量很難迅速傳遞到鋁合金外殼,當(dāng)鋁基燈板上的熱量不斷聚集,燈板溫度持續(xù)上升,正常在60°C以上,最高可達95°C以上,導(dǎo)致LED燈性能下降,衰老迅速,甚至燒毀也是很正常的事。經(jīng)過研究,安德旺技術(shù)人員發(fā)明了導(dǎo)熱環(huán)技術(shù),并申請了國家實用新型技術(shù)專利。

紅外(白光)防水?dāng)z像機導(dǎo)熱環(huán)實用新型技術(shù)專利,專利號:【201120149011.8】

紅外(白光)護罩型攝像機導(dǎo)熱支架實用技術(shù)專利,專利號:【201120254936.9】

紅外(白光)球形攝像機導(dǎo)熱環(huán)實用新型技術(shù)專利,專利號:【201120224691.5】

分析與選擇
在安防電視監(jiān)控系統(tǒng)中,隨著人們安全防范意識的提高、對重要場所24小時連續(xù)監(jiān)控電視監(jiān)控的需要和紅外成像技術(shù)的成熟,紅外一體化攝像機的使用率越來越高,已逐漸發(fā)展成為一種趨勢,不僅在銀行、金庫、博物館、檔案館、圖書文獻庫、監(jiān)獄等重要部門應(yīng)用,而且也在居民小區(qū)等一般電視監(jiān)控工程中得到使用。

紅外線和紅外燈的原理特性

光是一種電磁波,具有與無線電波一樣的本質(zhì)。它的波長區(qū)間從幾個納米(1nm=10-9m)到1毫米(mm)左右。人眼可見的只是其中一部分,我們稱其為可見光,可見光的波長范圍為380nm~780nm,可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光,波長比紫光短的稱為紫外光,波長比紅外光長的稱為紅外光。紅外光線的波長在780nm~1000μm之間,位于無線電波與可見光之間。

紅外燈按其紅外線輻射機理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光(紅外發(fā)射二極管IR LED)

紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。目前在CCTV紅外攝像機中前者使用較多。

紅外發(fā)射二極管(IR LED)紅外燈的原理是:由紅外發(fā)光二極管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)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(jié),外加正向偏置電壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)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,為普通CCD黑白攝像機可感受的范圍。

紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。紅外二極管的最大輻射強度一般在光軸的正前方,并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強度為最大值的50%的角度稱為半強度輻射角,即半功率角。不同封裝工藝型號的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。

紅外一體攝像機成像原理

在夜視監(jiān)控系統(tǒng)中,常規(guī)的辦法是利用可見光照明,但這種方式存在不能隱蔽、容易暴露監(jiān)控目標(biāo)等缺點,因此使用較少;目前隱蔽、科學(xué)的夜視監(jiān)控是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動式和主動式。被動紅外攝像技術(shù)是利用任何物質(zhì)在絕對零度(-273℃)以上都有紅外線輻射,物體的溫度越高,輻射出的紅外線越多。利用此原理制成的攝像機最典型的就是紅外熱像儀,但是,這種特殊的紅外攝像機造價昂貴,因此僅限于軍事或特殊場合使用。而主動紅外攝像技術(shù),是采用紅外燈輻射“照明”(主要是紅外光線),應(yīng)用普通低照度黑白攝像機、彩色轉(zhuǎn)黑白攝像機或紅外低照度彩色攝像機,感受周圍景物和環(huán)境反射回來的紅外光實現(xiàn)夜視監(jiān)控。主動紅外攝像技術(shù)成熟,穩(wěn)定,成為夜視監(jiān)控的主流。

紅外一體化攝像機是將攝像機、防護罩、紅外燈、供電散熱單元等綜合成為一體的攝像設(shè)備。它實現(xiàn)夜視的基本原理是利用普通CCD黑白攝像機可以感受紅外光的光譜特性(即可以感受可見光,也可以感受紅外光),配合紅外燈作為“照明源”來夜視成像。紅外燈的功率和角度,攝像機的配置,一定焦距的感紅外鏡頭,以及是否有良好的供電散熱處理是判斷紅外一體化攝像機性能的重要參數(shù)。

目前市場上也有許多產(chǎn)品是攝像機與紅外線投射器分開的,這需要用戶對紅外燈和攝像機的性能有足夠的了解,能夠根據(jù)紅外燈的角度、攝像機鏡頭參數(shù)等作合理的搭配。

紅外一體化攝像機的性能分析

紅外一體化攝像機在監(jiān)控攝像機中具有夜視距離遠(yuǎn)、隱蔽性強、性能穩(wěn)定等突出優(yōu)勢,因而在CCTV夜視監(jiān)控中占據(jù)了大部分的市場。如何在紛雜的紅外一體化攝像機市場中辨別優(yōu)劣呢?性能優(yōu)良的紅外一體化攝像機必須能夠具備以下性能:

1、紅外燈工作條件

一般來說,其紅外燈輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時,器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀。

當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流要求十分敏感。因此要求工作電流準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高)會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。

因此,紅外燈的使用必須有良好的恒流電源供電、良好的散熱設(shè)計。中路通訊公司的變焦MCD、MDD、MED、MBB系列攝像機都安裝了大功率紅外燈(最多可達24顆),且采用了大功率恒流電源供電,內(nèi)部循環(huán)散熱設(shè)計,因而能達到遠(yuǎn)距離夜視(最遠(yuǎn)可達220米)和紅外燈壽命長的效果。

2、紅外光的利用率和紅暴問題

什么是紅暴呢?紅暴是由于所發(fā)射的紅外線中包含可見光的成分。

紅外燈可以做到完全無紅暴(采用940~950nm波長紅外管)或僅有微弱紅暴。中路通訊公司采用美國奧克斯特(AUCSITER)紅外技術(shù),通過在保證紅外燈功率的前提下,降低紅外燈自身熱耗,調(diào)整紅外光線角度,使紅外燈的有效利用率達到了90%。在紅外燈的選擇上,挑選波長較大(910nm)的紅外燈,嚴(yán)格降低紅暴,達到了微紅暴效果。

3、紅外攝像機的起霧結(jié)霜問題

霧、霜的形成是由于空氣中的飽和水蒸氣遇冷凝結(jié)而成,因冷環(huán)境的強、弱分別凝結(jié)成霜和霧。紅外攝像機在工作過程中,尤其是室外攝像機常常會因四季變化、晝夜溫差、以及雨雪環(huán)境等原因在防護罩視窗玻璃上形成霧或霜,導(dǎo)致攝像機無法看清物體,直接影響監(jiān)控效果。中路通訊公司通過采用先進的電子除霜電路,有效的控制腔體內(nèi)的飽和水蒸氣濃度,做到了自動除霧除霜。

4、紅外攝像機的視窗玻璃清潔

攝像機在雨雪天或粉塵大的環(huán)境下工作,防護罩的視窗玻璃容易出現(xiàn)污垢,造成攝像機視線遮擋。解決的辦法通常是在防護罩上增加雨刷,通過控制雨刷清潔玻璃;另外一種辦法是使用隱形雨刷視窗玻璃。與普通視窗玻璃相比,隱形雨刷視窗玻璃具有排斥水、灰塵、雪花的功能。

5、紅外攝像機的恒溫

由于配置了發(fā)熱量較大的紅外燈,紅外燈在啟動后,整個工作時間段內(nèi)(以12小時計)在紅外攝像機前部會有熱量集中,即腔體內(nèi)前端溫度偏高,如不能散熱均勻定會影響攝像機等其它部件的正常工作。中路通訊公司通過設(shè)計使用具有強制散熱散冷作用的自動冷暖空調(diào),良好的解決了這一問題。

自動冷暖空調(diào)采用珀爾帖效應(yīng)原理,測溫控制電路可以自動調(diào)節(jié),將防護罩內(nèi)溫度恒定在攝像機正常工作溫度范圍內(nèi),出廠時罩內(nèi)溫度設(shè)置在+5℃以下加熱、+40℃以上致冷。實驗表明該紅外一體化攝像機可在-40℃~+70℃(陽光直射)的室外自然環(huán)境下正常工作。

6、紅外攝像機的全封閉

除恒溫外,使用自動冷暖空調(diào)的另一優(yōu)點是可以將紅外攝像機做成全封閉,不留任何散熱孔,阻止灰塵、濕氣、腐蝕性氣體的進入,使其能夠適應(yīng)粉塵大的惡劣環(huán)境,如大型煤礦也可正常使用。

紅外發(fā)射二極管紅外燈的原理及特性

紅外燈按其紅外光輻射機理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光(紅外發(fā)射二級管)紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。其原理及特性我們介紹如下:

由紅外發(fā)光二級管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級管由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵)制成 PN 結(jié),外加正向偏壓向 PN 結(jié)注入電流激發(fā)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,為普通 CCD 黑白攝像機可感受的范圍。其最大的優(yōu)點是可以完全無紅暴,(采用940~950nm 波長紅外管)或僅有微弱紅暴(紅暴為有可見紅光)和壽命長。

紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。一般來說,其紅外輻射功率與正向工作電流成正比,但在接近正向電流的最大額定值時,器件的溫度因電流的熱耗而上升,使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小,將影響其輻射功率的發(fā)揮,但工作電流過大將影響其壽命,甚至使紅外二極管燒毀,F(xiàn)在很廠家,不負(fù)責(zé)任的任意擴大發(fā)射功率,以求得紅外距離的增加,其實是拔苗助長的短視行為,最終造成圖象的高度刺眼泛白及壽命的減小

當(dāng)電壓越過正向閾值電壓(約0.8V 左右)電流開始流動,而且是一很陡直的曲線,表明其工作電流對工作電壓十分敏感。因此要求工作電壓準(zhǔn)確、穩(wěn)定,否則影響輻射功率的發(fā)揮及其可靠性。輻射功率隨環(huán)境溫度的升高(包括其本身的發(fā)熱所產(chǎn)生的環(huán)境溫度升高) 會使其輻射功率下降。紅外燈特別是遠(yuǎn)距離紅外燈,熱耗是設(shè)計和選擇時應(yīng)注意的問題。

紅外二極管的最大輻射強度一般在光軸的正前方,并隨輻射方向與光軸夾角的增加而減小。輻射強度為最大值的 50% 的角度稱為半強度輻射角。不同封裝工藝型號的紅外發(fā)光二極管的輻射角度有所不同。

紅外燈種類
鹵素?zé)襞菁訛V光片

照射距離較遠(yuǎn),功率較大,但能量損失也大,因為加有濾光片,大部分可見光被濾掉而轉(zhuǎn)變成熱能,所以這種紅外燈壽命很短,售后服務(wù)問題很多;

激光管

照射距離最遠(yuǎn),但角度很小,如果角度調(diào)大以后,由于能量有限,所以距離相對而言又變短了。從而可以看出,激光管應(yīng)用于安防業(yè)是很矛盾的;

LED發(fā)光二級管

這種的應(yīng)用比較廣泛,單管壽命很長,但管子多了,電流就大了,熱量上去了,壽命就會縮短。同時,大電流還會有引起火災(zāi)的隱患。但是,這些弊端是可以避免的。

LED類紅外燈產(chǎn)品分為有紅爆和無紅爆兩類。

1、有紅爆產(chǎn)品使用波長為850nm的紅外led發(fā)射管,使用中,近距離觀察,紅外燈會發(fā)出暗紅色的光。

2、而無紅爆產(chǎn)品使用波長為940nm的紅外led發(fā)射管,使用中,紅外燈表面沒有任何光亮,因此更隱蔽。

同一款攝像機,在850nm波長的感應(yīng)度,比在940nm波長的感應(yīng)度好到10倍。所以850nm這種有輕微紅暴的紅外燈擁有更高的效率,應(yīng)當(dāng)做為紅外燈的首選。

攝像機參數(shù)
類別:紅外攝像機

型號:SA-608

摘要:采用 24顆∮8 燈

紅外距離:80-150m

圖像傳感器:1/3" Sony Super HAD CCD

水平清晰度:540線,480線,420線

內(nèi)置鏡頭:3.6mm,6mm

使用電源:DC 12V

紅外半球參數(shù)及適用范圍

紅外燈安裝
1、調(diào)試紅外燈必須夜間進行。在夜間通過呈像設(shè)備(如監(jiān)視器等)調(diào)整紅外光束照明位置。并可以有效調(diào)整鏡頭光圈的設(shè)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(xiàn)反白現(xiàn)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(yuǎn)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(shè)。

4、紅外線燈安裝高度不應(yīng)超過4米,太高會影響光線的反射率。角度應(yīng)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(biāo)(詳見產(chǎn)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(xì)閱讀使用說明書,特別是為保證人身設(shè)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(yīng)考慮到的影響因素是否考慮到,如未達到要求,可及時調(diào)整所用器材。

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     陜西渭柏精密機械有限公司位于世界貿(mào)易中心-古絲綢之路起點-古城西安。國際貿(mào)易與進出口代理,主營機床附件及數(shù)控刀具、量具、磨具等德國、意大利等歐洲工業(yè)品。貨真價實、誠實經(jīng)營。  
    ¥240元/個

    所在地:陜西西安

    陜西渭柏精密機械有限公司

  • 熱成像智能云臺攝像機/一體化云臺攝像機

    產(chǎn)品規(guī)格:
    森木科技
    產(chǎn)品數(shù)量:
    500
    經(jīng)營模式:
    生產(chǎn)型, 貿(mào)易型
    執(zhí)照認(rèn)證:
    未認(rèn)證
    最近更新:
    2021/1/8 16:19:24
    經(jīng)營品牌:
    富士能
    一體化輕型熱成像智能云臺攝像機 產(chǎn)品特點: 1]、夜視距離20-3000米可選;鏡頭具有自動聚焦功能; 2]、透霧功能,有效提高霧天環(huán)境下的監(jiān)控范圍和圖像清晰度;/
    ¥1元/臺

    所在地:廣東深圳

    深圳森木光學(xué)科技有限公司

  • 夜通航船用防爆高清云臺紅外攝像機 防塵防水防腐 智能監(jiān)控系統(tǒng)

    產(chǎn)品規(guī)格:
    產(chǎn)品數(shù)量:
    經(jīng)營模式:
    生產(chǎn)型
    執(zhí)照認(rèn)證:
    未認(rèn)證
    最近更新:
    2024/8/29 9:46:43
    經(jīng)營品牌:
    夜通航
    產(chǎn)品簡介 yth-fb-96d7船用高清防爆云臺紅外攝像機整體外形精美,采用1/2.8progressivecoms芯片,該款攝像機功能卓越,在配有隱私遮蔽功能的同時還兼具移動偵測功能,一旦有物體進入監(jiān)控區(qū)域立即偵測
    ¥1元/臺

    所在地:廣東廣州

    廣州恒威電子科技有限公司

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