主頁(yè)(http://www.130131.com):紅外攝像機(jī)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 隨著監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,在無(wú)光或者光線很微弱的環(huán)境中,高清低照度攝像機(jī)已比較難滿足應(yīng)用需求。在這種情況,紅外攝像機(jī)正好能滿足監(jiān)控的特殊需求。 文/廣州美電貝爾電業(yè)科技有限公司 隨著監(jiān)控系統(tǒng)的日漸普及,攝像機(jī)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域,為社會(huì)治安保駕護(hù)航。每個(gè)不同的應(yīng)用領(lǐng)域,需要有不同類型的攝像機(jī),比如有道路監(jiān)控?cái)z像機(jī)、紅外防水?dāng)z像機(jī)、超低照度星光級(jí)攝像機(jī)、夜視一體化系列、煙感型攝像機(jī)、針孔型攝像機(jī)、飛碟型攝像機(jī)系列、槍式攝像機(jī)、一體化攝像機(jī)、半球攝像機(jī)、高速球攝像機(jī)和防暴攝像機(jī)等多種類別。 隨著監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用的不斷拓展,新的問(wèn)題也出現(xiàn)了:如果攝像機(jī)處于無(wú)光或光線極為微弱的環(huán)境中,比如“平安城市”監(jiān)控工程,有些監(jiān)控點(diǎn)處于無(wú)路燈或光照非常差的情況,該怎樣處理呢?很顯然,采用傳統(tǒng)高清低照度攝像機(jī)已較難滿足應(yīng)用需求了,在這種情況,采用紅外攝像機(jī)就能較好地滿足監(jiān)控的需求。 紅外線原理概述 紅外線輻射又遵循黑體定律。黑體簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在任何情況下對(duì)一切波長(zhǎng)的光的入射輻射、其吸收率都等于1的物體,也就是說(shuō)全吸收。顯然,自然界中實(shí)際存在的任何物體對(duì)不同波長(zhǎng)的光的入射輻射都有一定的反射(吸收率不等于1),黑體只是人們抽象出來(lái)的一種理想化的物體模型,但黑體熱輻射的基本規(guī)律是紅外研究及應(yīng)用的基礎(chǔ)。 紅外線攝像機(jī)技術(shù)原理 主動(dòng)紅外攝像技術(shù),即利用紅外燈來(lái)產(chǎn)生紅外輻射,發(fā)出人眼看不見的紅外光去照射景物和環(huán)境,即可使用普通低照度CCD黑白攝像機(jī)或“白天彩色夜間自動(dòng)轉(zhuǎn)黑白”的攝像機(jī)或“紅外低照度彩色攝像機(jī)”去感受周圍景物反射回來(lái)的紅外光,從而實(shí)現(xiàn)夜視功能。(如圖1) 現(xiàn)階段的紅外攝像系統(tǒng)基本配置是:攝像機(jī)、鏡頭、紅外燈、紅外燈電源等。這里所指的攝像機(jī)要求是低照度攝像機(jī),且紅外燈發(fā)射的紅外光能夠被該攝像機(jī)接收,鏡頭也要求能感應(yīng)紅外光,其主要指標(biāo)F值(通光量)越小,夜視效果越好。攝像效果的好壞,與攝像機(jī)及配套器件的合理選用有直接的關(guān)系。 攝像機(jī)靈敏度是當(dāng)被攝景物的光亮度低到一定程度而使攝像機(jī)輸出的視頻信號(hào)電平低到某一規(guī)定值時(shí)的景物光亮度值,攝像機(jī)的靈敏度越高,對(duì)微弱光的感應(yīng)能力也就越強(qiáng)。當(dāng)然,靈敏度越好攝像機(jī)價(jià)格也越昂貴。有的攝像機(jī)廠家,隨意提高輸出信號(hào)強(qiáng)度,靈敏度不錯(cuò),但信噪比很差,導(dǎo)致圖像“雪花點(diǎn)”很多,像質(zhì)惡劣。 不同規(guī)格CCD的攝像機(jī)會(huì)較大地影響到紅外攝像機(jī)的圖像效果。目前CCD攝像機(jī)規(guī)格有1/2"、1/3"、1/4"。l/3"CCD的光通量是1/2" CCD的44%,1/4"CCD的光通量是1/3" CCD 的50%,可見1/2"攝像機(jī)晚間圖像效果最好,所以可以根據(jù)不同的環(huán)境和監(jiān)控要求來(lái)選擇不同規(guī)格的攝像機(jī)。 所有攝像機(jī)都感應(yīng)紅外,紅外線在可見光條件下對(duì)于攝像機(jī)來(lái)講是一種雜光,會(huì)降低攝像機(jī)的清晰度和色彩還原,彩色攝像機(jī)的濾光片就是阻止紅外線參與成像。要想使彩色攝像機(jī)感應(yīng)紅外線,現(xiàn)在有兩個(gè)做法,第一,切換濾光片,在可見光條件下?lián)踝〖t外線進(jìn)入;第二是在無(wú)可見光的條件下移開濾光片,讓紅外線進(jìn)入,這種方案圖像質(zhì)量好。(如圖2) 紅外攝像機(jī)鏡頭的選用 紅外燈選用 紅外鹵素?zé)羰且环N較傳統(tǒng)的技術(shù),其能耗高、發(fā)熱量大、使用壽命短,使用效率低下,所以逐漸被較少選用。LED紅外燈因其造價(jià)低,已成為目前使用最多紅外發(fā)光設(shè)備,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)光線分布不均等。 多芯片LED(還有LED陣列),LED紅外燈照射距離不夠是因?yàn)槟芰坎粔,更多的芯片集合在一起,?dāng)然能量就大,照射距離更遠(yuǎn)。但因可能組成結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn),使得多芯片LED沒(méi)有發(fā)光焦點(diǎn)、發(fā)光系統(tǒng)不合理,造成有用光效率比較低。LED紅外燈發(fā)熱量大,多芯片LED發(fā)熱量更大,所以散熱問(wèn)題很重要,會(huì)嚴(yán)重影響壽命。 單芯片LED生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,品質(zhì)容易保證,發(fā)熱量低,發(fā)光光學(xué)系統(tǒng)合理,是做紅外燈理想的器件,理論上使用壽命可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)以上。 紅外燈的最大照射距離取決于天氣條件、物體的反光率和周圍的光照水平,紅外聚光燈最遠(yuǎn)的投射距離如下,該數(shù)值為理想值,非絕對(duì)。 紅外燈視角也不是越大越好,所以說(shuō),有人認(rèn)為紅外燈發(fā)射角度越大,選用鏡頭余地也越大,選擇廣角鏡頭不會(huì)出現(xiàn)“手電筒”現(xiàn)象。使用大角度的紅外燈配合小角度的鏡頭,存在光的浪費(fèi)現(xiàn)象。一般情況下,紅外燈的角度與鏡頭的角度一致,效果是最佳的。
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