主页（http://www.pttcn.net）：红外摄像机在监控系统中的应用 随着监控系统应用领域的不断扩展，在无光或者光线很微弱的环境中，高清低照度摄像机已比较难满足应用需求。在这种情况，红外摄像机正好能满足监控的特殊需求。 文/广州美电贝尔电业科技有限公司 随着监控系统的日渐普及，摄像机被广泛应用在各个领域，为社会治安保驾护航。每个不同的应用领域，需要有不同类型的摄像机，比如有道路监控摄像机、红外防水摄像机、超低照度星光级摄像机、夜视一体化系列、烟感型摄像机、针孔型摄像机、飞碟型摄像机系列、枪式摄像机、一体化摄像机、半球摄像机、高速球摄像机和防暴摄像机等多种类别。 随着监控系统应用的不断拓展，新的问题也出现了：如果摄像机处于无光或光线极为微弱的环境中，比如“平安城市”监控工程，有些监控点处于无路灯或光照非常差的情况，该怎样处理呢？很显然，采用传统高清低照度摄像机已较难满足应用需求了，在这种情况，采用红外摄像机就能较好地满足监控的需求。 红外线原理概述 红外线辐射又遵循黑体定律。黑体简单地说就是在任何情况下对一切波长的光的入射辐射、其吸收率都等于1的物体，也就是说全吸收。显然，自然界中实际存在的任何物体对不同波长的光的入射辐射都有一定的反射(吸收率不等于1)，黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物体模型，但黑体热辐射的基本规律是红外研究及应用的基础。 红外线摄像机技术原理 主动红外摄像技术，即利用红外灯来产生红外辐射，发出人眼看不见的红外光去照射景物和环境，即可使用普通低照度CCD黑白摄像机或“白天彩色夜间自动转黑白”的摄像机或“红外低照度彩色摄像机”去感受周围景物反射回来的红外光，从而实现夜视功能。（如图1） 现阶段的红外摄像系统基本配置是：摄像机、镜头、红外灯、红外灯电源等。这里所指的摄像机要求是低照度摄像机，且红外灯发射的红外光能够被该摄像机接收，镜头也要求能感应红外光，其主要指标F值（通光量）越小，夜视效果越好。摄像效果的好坏，与摄像机及配套器件的合理选用有直接的关系。 摄像机灵敏度是当被摄景物的光亮度低到一定程度而使摄像机输出的视频信号电平低到某一规定值时的景物光亮度值，摄像机的灵敏度越高，对微弱光的感应能力也就越强。当然，灵敏度越好摄像机价格也越昂贵。有的摄像机厂家，随意提高输出信号强度，灵敏度不错，但信噪比很差，导致图像“雪花点”很多，像质恶劣。 不同规格CCD的摄像机会较大地影响到红外摄像机的图像效果。目前CCD摄像机规格有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%，可见1/2"摄像机晚间图像效果最好，所以可以根据不同的环境和监控要求来选择不同规格的摄像机。 所有摄像机都感应红外，红外线在可见光条件下对于摄像机来讲是一种杂光，会降低摄像机的清晰度和色彩还原，彩色摄像机的滤光片就是阻止红外线参与成像。要想使彩色摄像机感应红外线，现在有两个做法，第一，切换滤光片，在可见光条件下挡住红外线进入；第二是在无可见光的条件下移开滤光片，让红外线进入，这种方案图像质量好。（如图2） 红外摄像机镜头的选用 红外灯选用 红外卤素灯是一种较传统的技术，其能耗高、发热量大、使用寿命短，使用效率低下，所以逐渐被较少选用。LED红外灯因其造价低，已成为目前使用最多红外发光设备,其缺点为照射距离近（单个LED的光学输出为5mw-15mw）、角度小（7至12度）光线分布不均等。 多芯片LED（还有LED阵列），LED红外灯照射距离不够是因为能量不够，更多的芯片集合在一起，当然能量就大，照射距离更远。但因可能组成结构上的缺点，使得多芯片LED没有发光焦点、发光系统不合理，造成有用光效率比较低。LED红外灯发热量大，多芯片LED发热量更大，所以散热问题很重要，会严重影响寿命。 单芯片LED生产工艺简单，品质容易保证，发热量低，发光光学系统合理，是做红外灯理想的器件，理论上使用寿命可达10万小时以上。 红外灯的最大照射距离取决于天气条件、物体的反光率和周围的光照水平，红外聚光灯最远的投射距离如下，该数值为理想值，非绝对。 红外灯视角也不是越大越好，所以说，有人认为红外灯发射角度越大，选用镜头余地也越大，选择广角镜头不会出现“手电筒”现象。使用大角度的红外灯配合小角度的镜头，存在光的浪费现象。一般情况下，红外灯的角度与镜头的角度一致，效果是最佳的。
|
