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

    夜視技術(shù)是借助于光電成像器件實(shí)現(xiàn)夜間觀察的一種光電技術(shù)。夜視技術(shù)包括微光夜視和紅外夜視兩方面。微光夜視技術(shù)又稱像增強(qiáng)技術(shù)，是通過帶像增強(qiáng)管的夜視鏡，對夜間光照亮的微弱目標(biāo)像進(jìn)行增強(qiáng)，以供觀察的光電成像技術(shù)。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(zhǔn)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(shù)分為主動紅外夜視技術(shù)和被動紅外夜視技術(shù)。主動紅外夜視技術(shù)是通過主動照射并利用目標(biāo)反射紅外源的紅外光來實(shí)施觀察的夜視技術(shù)，對應(yīng)裝備為主動紅外夜視儀。被動紅外夜視技術(shù)是借助于目標(biāo)自身發(fā)射的紅外輻射來實(shí)現(xiàn)觀察的紅外技術(shù)，它根據(jù)目標(biāo)與背景或目標(biāo)各部分之間的溫差或熱輻射差來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。其裝備為熱像儀。熱成像儀具有不同于其它夜視儀的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，如可在霧、雨、雪的天氣下工作，作用距離遠(yuǎn)，能識別偽裝和抗干擾等，已成國外夜視裝備的發(fā)展重點(diǎn)，并將在一定程度上取代微光夜視儀。

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

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(gè)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(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。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(yuǎn)， 效果好，但是會產(chǎn)生紅暴情況（現(xiàn)在家用數(shù)碼相機(jī)的補(bǔ)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(shí)際應(yīng)用中應(yīng)選用低照度攝像機(jī)。

    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(yuǎn)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(lǐng)域中使用的紅外燈主要為半導(dǎo)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(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(jī)可感受的范圍。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以完全無紅暴點(diǎn)（采用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴（紅爆點(diǎn)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(shí)，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?yàn)槠涑杀驹靸r(jià)低，成為目前使用最多的紅外產(chǎn)品，其缺點(diǎn)為照射距離近（ 單個(gè)LED的光學(xué)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(shí)。

    3．LED-Array陣列集成技術(shù)：LED-Array由美國Pacific Cybervision公司開發(fā)生產(chǎn)，其一個(gè)LED-Array的光學(xué)輸出達(dá)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(gè)一分錢硬幣的大小，LED-Array的壽命為50,000個(gè)小時(shí)。其最初運(yùn)用在航空飛機(jī)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(zhì)量夜間監(jiān)控的理想選擇。

感紅外攝像機(jī)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(jī)為了能傳輸彩色信號，從CCD器件的輸出信號中分離出綠藍(lán)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(shí)際工程應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)黑白攝像機(jī)比彩色攝像機(jī)具有更高的靈敏度，可以在較暗的環(huán)境里獲得不錯(cuò)的圖像，特別在有紅外光源配合使用時(shí)更是可以做到0LUX（可見光）。因此在使用紅外燈時(shí)我們應(yīng)選用黑白攝像機(jī)或是日夜兩用攝像機(jī)（即彩轉(zhuǎn)黑攝像機(jī)），同時(shí)對攝像機(jī)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(yīng)晝夜照度很大的變化。

    在使用紅外夜視設(shè)備時(shí)，除了考慮選擇紅外燈和攝像機(jī)外，也需要對電視監(jiān)控系統(tǒng)前端設(shè)備的電源供應(yīng)作統(tǒng)一考慮設(shè)計(jì)。紅外燈的電源供應(yīng)，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(gè)紅外燈距控制室的距離相差較大時(shí)，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(yuǎn)的紅外燈供電電壓低。加之電源電壓調(diào)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(shí)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(shù)和工藝也在不斷地改進(jìn)和發(fā)展，如何選擇一個(gè)好的夜視設(shè)備，需要安裝設(shè)計(jì)人員對工程實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的考量，因地制宜地選擇最適合的設(shè)備。