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浅谈红外摄像机技术动态及市场发展趋势

导读: 现在人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高,对重要的场所就自然要求做到24小时连续监控了,红外线在夜间监视所扮演的角色更加突出,不仅在金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用,而且也在一般监控系统中也被采用,甚至居民区电视监控工程也应用了红外线摄像机。

  随着安防监控逐渐成为社会需求关注的热点,安防技术的发展越来越受到社会各方面的重视,国内安防市场规模也在新世纪以后逐渐壮大,用户对安防产品的功能要求也发生了变化。以前仅可见光监控不能再满足人们的监控要求,夜间无光监控是现在监控系统中必不可少的重要部分。在过去的视频监控系统工程中,很少应用到红外灯,而现在人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高,对重要的场所就自然要求做到24小时连续监控了,红外线在夜间监视所扮演的角色更加突出,不仅在金库、油库、军械库、图书文献库、文物部门、监狱等重要部门采用,而且也在一般监控系统中也被采用,甚至居民区电视监控工程也应用了红外线摄像机。本文主要阐述了红外技术在视频监控中的发展和应用情况,供读者参考。

红外摄像机技术分析

  实现摄像机夜视技术的方法,可以采用常规的可见光照明,但此法不仅不能隐蔽,反而更加暴露监控目标,隐蔽的夜视监控,目前都是采用红外摄像技术。红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术两种。

  1.被动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度~273℃以上都有红外光发射的原理。由于人的身体和发热物体发出的红外光较强,其它非发热物体发出的红光很微弱,因此,利用特殊的红外摄像机就可以实现夜间监控。但是被动红外摄像技术设备造价高,得到的红外图像是目标表面温度分布的图像,和人眼所能看到的可见光图像是不同的,不能清楚识别目标的细部特征,不能满足作为“证据”的要求,多用在军事方面,在民用夜视系统中基本上不被采用。

  2.主动红外摄像技术是利用特制的“红外发光二极管(IR?LED)”人为产生红外辐射,产生人眼看不见而普通摄像机能捕捉到的红外光,辐射“照明”景物和环境。利用摄像机的CCD图像传感器可以感受红外光的光谱特性(即可以感受可见光,也可以感受红外光),使用普通低照度CCD黑白摄像机或使用“白天彩色夜间自动变黑白的摄像机”或“红外低照度彩色摄像机”去感受周围环境反射回来的红外光,从而获取比较清晰的黑白图像画面,实现夜视监控。因此,现在的红外摄像技术多数采用主动红外摄像技术,通过红外灯来配合摄像机使用,所以红外摄像机是将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体的摄像设备。

红外摄像机的三种形式

  红外技术在1800年被英国天文学家Herschel发现之后,就被越来越多的科学家利用在各种场合的研究中,其中主动红外摄像技术在安防监控中的应用经过近二十多年的快速发展,技术上都较为成熟,归纳起来有三种方式。

  第一,卤素灯:卤素灯的发光功率非常强大,当然耗电量以及发热也会相对比较大,成本比较高,它的致命缺点是体积大、散热不充分,寿命非常短,一般都在一千小时以内,而且红暴现象特别严重,故不适合用于民用夜视监控方面。

  第二,LED红外灯:由一定数目的红外发光二极管矩阵组成发光体。红外发射二极管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏置电压向PN结注入电流激发红外光,光谱功率分布为中心波长830~950nm,半峰带宽约40nm左右,它是窄带分布,为CCD摄像机可感受的范围。其特点是体积小,生产工艺简单,品质容易保证、发热量低、发光光学系统合理,可以完全无红暴,(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红暴为有可见红光),使用寿命可达6000小时以上,是做红外灯理想的器件,目前广泛用于夜视监控。

  第三,LEDArray芯片:在二十世纪九十年代末期开始出现发光效率达到25%且高度集成的LEDArray技术,采用贴装工艺和光学处理,其一个LEDArray芯片的光学输出达到了800mw-1000mw为普通LED的换代产品,此项技术的优点在于:

  1、集成体具有更高标准的军工等级且更可靠。

  2、集成体使用金属制成,散热好,操作时易保持低温,不似传统LED的设计,仅靠两根细金属脚散热;

  3、集成体使用特殊的材料,使得寿命增长许多倍;

  4、发光体是单光源,使得照明光束均匀照射在目标的物上,发光角度可大可小,无手电筒效应;

  5、高度集成的一体化设计。

  LEDArray技术出现和普及应用,既满足了安防视频监控的“证据力”要求,同时有效的解决发光角度小、散热不好和体积大的问题,成为高质量夜间监控的理想选择。

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