主頁（http://www.130131.com）：淺談紅外夜視設備的發(fā)展趨勢

    夜視技術是借助于光電成像器件實現(xiàn)夜間觀察的一種光電技術。夜視技術包括微光夜視和紅外夜視兩方面。微光夜視技術又稱像增強技術，是通過帶像增強管的夜視鏡，對夜間光照亮的微弱目標像進行增強，以供觀察的光電成像技術。微光夜視儀，是目前國外生產(chǎn)量和裝備量最大和用途最廣的夜視器材，可分為直接觀察（如夜視觀察儀、武器瞄準具、夜間駕駛儀、夜視眼鏡）和間接觀察（如微光電視）兩種。

    紅外夜視技術分為主動紅外夜視技術和被動紅外夜視技術。主動紅外夜視技術是通過主動照射并利用目標反射紅外源的紅外光來實施觀察的夜視技術，對應裝備為主動紅外夜視儀。被動紅外夜視技術是借助于目標自身發(fā)射的紅外輻射來實現(xiàn)觀察的紅外技術，它根據(jù)目標與背景或目標各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標。其裝備為熱像儀。熱成像儀具有不同于其它夜視儀的獨特優(yōu)點，如可在霧、雨、雪的天氣下工作，作用距離遠，能識別偽裝和抗干擾等，已成國外夜視裝備的發(fā)展重點，并將在一定程度上取代微光夜視儀。

    監(jiān)控領域的夜視系統(tǒng)主要采用主動紅外夜視技術，其主要產(chǎn)品為紅外燈和日夜轉換攝像機。

紅外燈的原理及其特性
    光是一種電磁波，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。通常人們將紅外光劃分為近、中、遠紅外三部分。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；遠紅外則指波長為20～1000微米。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：
1．715nM的紅外燈由于其照明距離遠， 效果好，但是會產(chǎn)生紅暴情況（現(xiàn)在家用數(shù)碼相機的補光用的就是這種紅外燈）；
2．使用830nM的紅外燈基本沒有紅暴現(xiàn)象或是紅暴很少，但在實際應用中應選用低照度攝像機。

    紅外燈的最大照明范圍取決于天氣條件、物體的反光率和周圍的光照水平，紅外聚光燈最遠的投射范圍基本如下：
500W=150至200米
300W=80至120米
50W =15至30米
30W =5至15米
（該數(shù)值為基本數(shù)值，并非絕對）

    目前監(jiān)控領域中使用的紅外燈主要為半導體固體發(fā)光（紅外發(fā)光二極管）紅外燈。紅外發(fā)光二極管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵GaAs）制成PN結，外加正向偏壓向PN結注入電流激發(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點（采用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴（紅爆點為有可見紅光）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。

    LED紅外燈因為其成本造價低，成為目前使用最多的紅外產(chǎn)品，其缺點為照射距離近（ 單個LED的光學輸出為5mw-15mw）、角度�。�7至12度）光線分布不均體積大等。其使用壽命一般為6000小時。

    3．LED-Array陣列集成技術：LED-Array由美國Pacific Cybervision公司開發(fā)生產(chǎn)，其一個LED-Array的光學輸出達到了800mw-1000mw為普通LED的換代產(chǎn)品，LED-Array的發(fā)光半功率角為10-120°（可變角）。在室內(nèi)可均勻照亮全部空間，由于LED-Array為高度集成的LED，而體積只有一個一分錢硬幣的大小，LED-Array的壽命為50,000個小時。其最初運用在航空飛機上面。近年來，由于民用夜間監(jiān)控市場的發(fā)展，LED-Array正逐步走向民用市場，成為高質量夜間監(jiān)控的理想選擇。

感紅外攝像機的選擇
    CCD圖像傳感器具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，利用此特性，可以在夜間無可見光照明的情況下，用輔助紅外光源照明也可使CCD圖像傳感器清晰地成像。而普通彩色攝像機為了能傳輸彩色信號，從CCD器件的輸出信號中分離出綠藍紅三種基色視頻信號，然后合成彩色電視信號，其感光光譜只在可見光區(qū)域。

    在實際工程應用中，我們發(fā)現(xiàn)黑白攝像機比彩色攝像機具有更高的靈敏度，可以在較暗的環(huán)境里獲得不錯的圖像，特別在有紅外光源配合使用時更是可以做到0LUX（可見光）。因此在使用紅外燈時我們應選用黑白攝像機或是日夜兩用攝像機（即彩轉黑攝像機），同時對攝像機的照度要求一般為0.02Lux. 并且有自動電子快門功能，AGC自動增益控制功能，鏡頭有自動光圈，以適應晝夜照度很大的變化。

    在使用紅外夜視設備時，除了考慮選擇紅外燈和攝像機外，也需要對電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設備的電源供應作統(tǒng)一考慮設計。紅外燈的電源供應，考慮到紅外管的工作電流對供電電壓十分敏感，而電纜長度不同對直流電壓衰減不同。在多個紅外燈距控制室的距離相差較大時，采用DC12V集中供電可能使距控制室近的紅外燈供電電壓高，距控制室遠的紅外燈供電電壓低。加之電源電壓調整上的偏差，可能造成電壓過高的紅外燈壽命縮短甚至燒壞，電壓低的紅外燈發(fā)射功率不足。因此盡可能采用AC220V供電或配一對一的直流穩(wěn)壓電源，這種直流穩(wěn)壓電源有的在電網(wǎng)電壓波動在AC100V-245V時輸出直流電壓都是穩(wěn)定的，保證紅外燈紅外輻射功率都是穩(wěn)定可靠的。

    隨著紅外夜視系統(tǒng)的迅速發(fā)展，紅外燈的技術和工藝也在不斷地改進和發(fā)展，如何選擇一個好的夜視設備，需要安裝設計人員對工程實際情況進行詳細的考量，因地制宜地選擇最適合的設備。