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主动红外夜视产品:主动红外一体化摄像机
中国安防行业网    2014/3/28 17:27:00    关键字:主动红外 夜视监控 红外一体化摄像机      浏览量:

  主动红外一体化摄像机,也简称为红外一体摄像机。红外一体化摄像机,指半球型红外一体机、快速球型红外一体机、结合云台的红外一体化摄像机和镜头内建的红外一体机。红外一体化摄像机是将摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成为一体的摄像设备。它实现夜视的基本原理是利用普通CCD黑白摄像机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),配合红外灯作为"照明源"来夜视成像。

  红外一体机对接红外灯的主流方式有两种:一是同步变焦红外灯,需在红外灯上加装可变焦镜头,随一体机同步变焦;二是多颗红外灯随一体机不同的变焦倍数分批点亮。

  与传统摄像机相比,红外一体机体积小巧、美观,在安装方面具有优势,比较方便,其电源、视频、控制信号均有直接插口。传统摄像机定位系统不够灵活,多需要手动对焦,而一体化摄像机最大的优点就是具有自动聚焦功能。

  此外良好的防水功能,也是红外一体化摄像机的特色之一,一体化摄像机室外型都具有防水功能,而传统摄像机需和云台、防护罩配合使用才可以达到防水的功能。并且,红外一体式摄像机集成的红外灯可以在光照度低于一定的数值甚至夜晚时自动打开以达到稳定的成像效果。所以,与传统摄像机相比,一体化摄像机监控范围广、性价比高。

  从应用范围来看,红外一体化摄像机多用于政府项目、高档次高层大楼,以及商场、学校、酒店、宾馆大堂等,另外还有专门适合医院手术室等对环境要求较高场所的防尘型以及低温、电机无火花的防爆型产品。其他专业用一体化摄像机,如军用、航空、极地、海底、生化环境用等,因为用途不同,相应具有不同的特殊功能,如防高压、防腐蚀、防震动等。

  关于红外一体化摄像机的光源

  红外一体化摄像机的光源目前有三种:卤素灯泡加滤光片,激光管和LED发光二级管。

  卤素灯泡加滤光片

  照射距离较远,功率较大,但能量损失也大,因为加有滤光片,大部分可见光被滤掉而转变成热能,所以这种红外灯寿命很短,售后服务问题很多。目前这种产品已经逐渐被市场淘汰。

  激光管

  照射距离最远,但角度很小,如果角度调大以后,由于能量有限,所以距离相对而言又会变短。

  LED发光二级管

  这种的应用比较广泛,单管寿命很长,但管子多了,电流就大了,热量上去了,寿命就会缩短。LED类红外灯产品分为有红爆和无红爆两类。有红爆产品使用波长为850nm的红外led发射管,使用中,近距离观察,红外灯会发出暗红色的光。而无红爆产品使用波长为940nm的红外led发射管,使用中,红外灯表面没有明显光亮,因此比较隐蔽。

  红外灯的工作原理

  红外光源关系到摄像机的寿命和距离。一般来说,红外灯辐射功率与正向工作电流成正比。当电压越过正向阈值电压(约0.8V左右)电流开始流动,而且是一很陡直的曲线,表明其工作电流要求十分敏感。红外摄像机所用的红外光源,是红外摄像机的核心部件,因为其直接关系到红外摄像机的寿命和距离两大软肋。市场上主要有两种类别,一种是传统的圆珠LED灯,在红外起源中讲到的遥控器,其主要部件就是这种能发红外线的二极管,业界称之为红外灯(即LED),这是比较传统和常用的一种红外光源;另一种是这几年比较常见的"阵列式"红外光源,"阵列式"红外的原理,是将诸多发光芯片加以集成,光电转化效率比普通的要高,普通的LED的光电转换率是10%,而"阵列式"红外摄像机的光电转换率可提升到25%以上。

  红外灯的亮度,取决于红外灯本身的晶片功率和通过的电流,并不是取决于红外灯本身的体积大小或是封装胶体的颜色。红外灯的晶片,本身具有不同的功率,用常见的有10mil、12mil、14mil、16mil、24mil等种类。同样晶片的功率,红外灯亮度与电流的大小也成正比,但对灯的损耗会加大。例如:同样是14mil的晶片,红外灯在通过50毫安电流时,会比35毫安电流更亮,当然对灯的损耗大,衰减也快。同样的电流下,晶片的功率大小与红外灯亮度也成正比。例如在同样是50毫安的电流下,24mil的晶片会比12mil晶片更亮,这种方法可以保证红外灯的亮度,同时也可保证红外灯的寿命,但成本也高。

  红外一体化摄像机的工作原理

  光是一种电磁波,通常人们将红外光划分为近、中、远红外三部分。近红外指波长为0.75~3.0微米;中红外指波长为3.0~20微米;远红外则指波长为20~1000微米。

  红外灯有不同的功率及715、830nM两种波长,波长的不同决定了红外灯照明距离和效果:715nM的红外灯由于其照明距离远,效果好,但是会产生红暴情况(家用数码相机的补光用的就是这种红外灯);使用830nM的红外灯基本没有红暴现象或是红暴很小。

  一般市场上主要采用红外发射二极管的红外灯,其原理及特性如下:由红外发光二级管矩阵组成发光体。红外发射二级管由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。其最大的优点是可以完全无红暴,(采用940~950nm波长红外管)或仅有微弱红暴(红暴为有可见红光)和寿命长。

  红外一体化摄像机其实就是将监控摄像机、防护罩、红外灯、供电散热单元等综合成一体的监控设备。目前监控工程中最常用的红外防水摄像机是主动红外,由LED发出红外线,利用CCD或CMOS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),配合红外灯作为"照明源"来夜视成像。目前市场上以发射波长850nm和940nm的红外LED为主。

  红外光源关系到监控摄像机的寿命和距离,一般来说,红外灯辐射功率与正向工作电流成正比,但在接近正向电流的最大额定值时,器件的温度因电流的热耗而上升,使光发射功率下降。红外二极管电流过小,将影响其辐射功率的发挥,但工作电流过大将影响其寿命,甚至使红外二极管烧毁。因此要求工作电流准确、稳定,否则影响辐射功率的发挥及其可靠性。辐射功率随环境温度的升高(包括其本身的发热所产生的环境温度升高)会使其辐射功率下降。红外灯特别是远距离红外灯,热耗是很重要的问题。