多媒体技术应用概述 红外摄像机 红外摄像机-概述,红外摄像机-技术应用

红外摄像机由摄像机、镜头、红外灯、红外灯电源等组成,通过几者间的搭配能将夜间的物体在特定的范围抓拍的清清晰楚,而为了适合各行各业夜间的室外监控工作,红外摄像机的防雨机能也是首屈一指的。通常在红外摄像机中一般是使用低照度摄像机当配备的红外灯发出指定的波长信号时,红外摄像机则通过夜视镜头,将效果施展出最好。

红外摄像机_红外摄像机 -概述


红外监控 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一体的摄像设备。监控工程中最常用的红外摄像机是主动红外,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。市场上以发射波长850nm和940nm的红外LED为主。

早期的红外夜视系统不是用在民用的,主要应用于军事方面,但由于主动红外夜视系统发射红外线,易于被敌军发现,因而在军事上已基本被淘汰。军事领域主要用红外热成像仪(即被动红外摄像机),其摄像系统能感应绝对零度(-273℃)以上的物体发出的红外线辐射,物体的温度越高,辐射出的红外线越多并且容易成像。

由于目标市场和制造成本问题,目前很少有生产民用摄像机的安防厂家生产被动红外摄像机。

红外摄像机_红外摄像机 -技术应用

中国市场上的红外摄像机
红外摄像机
主要是通过红外线滤光片实现日夜转换,即在白天时打开滤光片,以阻挡红外线进入CCD,让CCD只能感应到可见光;夜视或光照条件不好的状态下,滤光片停止工作,不再阻挡红外线进入CCD,红外线经物体反射后进入镜头进行成像。
但在实际中,红外摄像机经常会出现白天画面清楚,红外光条件下画面却变得模糊的现象。这是因为,可见光和红外光(IR光)的波长不一样,波长的不同,会导致成像的焦面位置不同,从而出现虚焦、画面模糊的现象。
而IR镜头采用了最新的光学设计方法、特殊的光学玻璃材料以及特殊渡膜和材质等先进技术,消除了可见光和红外光的焦面偏移。
特殊光学玻璃材料解决了红外摄像机红外对应清晰成像的问题,从而使可见光区到红外光区的光线都可以在同一个焦面位置成像,实现清晰的图像;特殊的渡膜技术则让红外光尽可能的透过去;多层镀膜还可以最大限度的抑制逆光条件下鬼影和闪光的发生,即使在逆光等不良条件下也可以获得相对高对比度的优质画面。
IR镜头的应用范围非常广泛,既可以作红外对应特殊用途,也可以用作普通镜头。
换而言之,依据使用场合不同,红外对应镜头可以与常规的红外摄像机灵活地配合使用。红外摄像机没有红外截止滤光片,但是日光的波谱中也含有红外光,所以即使在日光条件下,红外摄像机的成像也会受到红外线的干扰。因此配用红外对应镜头可以有效提高成像质量

红外摄像机_红外摄像机 -类型

卤素灯红外摄像机: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。卤素灯红外摄像机因功率大且有滤光片光热转换,所以发热问题尤其严重,维护成本较高、寿命短。

LED红外摄像机:LED红外灯是由一定数目的红外发光二极管组成发光体。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。LED红外摄像机一般适用于10~100米中短距离,市场占有率最高,但是存在光照不均匀问题,主要适合于楼道、大厅、仓库等室内及建筑物外围、小区周界、道路等中短距离监控。


阵列式红外摄像机

LED阵列式红外摄像机:阵列式红外灯的内核为发光二极管阵列(LEDArray),与传统的LED相比具有以下优点:1、亮度高,单LEDArray的输出约为1W~30W,亮度约是常规单LED的输出5~15mW的数十倍,所以射距远;2、电-光转换效率高,普通红外LED的电光转换效率仅为10%左右,而LEDArray电光转换效率提升为25%左右;3、体积小,LEDArray技术将发光单元高度集成,在相同亮度指标下比普通LED红外灯产品体积小很多;4、寿命长,LEDArray的寿命为50,000h,比普通LED寿命高得多。阵列式红外灯产品有一个明显的不足,即“偏心现象”。由于其发光角度可达到120-180度,因此必须通过透镜来缩小送光角度,以配合摄像机镜头,这样不可避免的很多光就偏离了透镜的中央,造成送光效率不佳。LED阵列式红外摄像机适用范围基本与LED红外摄像机一样,比较适合大厅、仓库等室内及建筑物外围、小区周界、道路等中短距离监控应用。

点阵式红外摄像机:点阵式红外摄像机采用的是点阵式红外灯光源,点阵式红外灯使用的第三代红外发光元器件是在第二代产品――阵列式红外灯(LED--Array)的基础上发展而来,因此也叫第二代LED―Array。第二代LED―Array跟第一代相比最大的优点是体积小、散热好、衰减慢、寿命长,额定寿命为50000个小时。点阵式红外灯也叫大功率阵列式红外,跟小功率阵列式红外最大的不同是亮度更高、成本更低,并通过独立透镜,按照使用需求任意调节光的分布角度,这样就同时解决了第一代的“手电筒效应”问题和第二代的“偏心现象”。

激光红外摄像机:激光红外摄像机照射距离最远一般可达300~5000米,由于能量集中,角度小近距离不宜采用,目前成本仍较高。比较适合于森林防火、油田、铁路、水利、景区、军事、养殖、港口和平安市场等场所的监控,随着成本的进一步降低,目前已经应用到包括小区在内的众多需要夜视监控的领域。因而,红外摄像机需要根据具体使用环境,特别是夜晚环境情况来确定摄像机类型。

红外摄像机_红外摄像机 -安装注意事项


红外摄像机 红外摄像机,尽量避免直射光源,因为红外灯电源控制部分是根据安装在红外灯板上的光敏电阻来控制红外灯的工作电源开启与否的。红外摄像机视场内应尽量避免有全黑色物体、空旷处、水等吸收红外光线的物体,CCD摄像机配套的红外灯是靠发射红外光在物体上反射。
红外摄像机,尽量避免直射光源,因为红外灯电源控制部分是根据安装在红外灯板上的光敏电阻来控制红外灯的工作电源开启与否的。

红外摄像机视场内应尽量避免有全黑色物体、空旷处、水等吸收红外光线的物体,CCD摄像机配套的红外灯是靠发射红外光在物体上反射到CCD摄像机镜头上成图像的,如果红外光被吸收或减弱,将会大大地削弱红外灯的有效照射效果。
红暴问题:波长超过700nm的光线叫做红外光,波长900nm以上的红外灯基本上无红暴,波长越短,红暴越强,但红外线感应度也越高。

现在市场上有两种主流红外灯,一种是有轻微红暴的,波长在850nm左右;一种是无红暴的,波长在940nm左右。同一款摄像机,在850nm波长的感应度,比在940nm波长的感应度要好到10倍。所以850nm这种有轻微红暴的红外灯拥有更高的效率。

红外摄像机_红外摄像机 -优缺点

优势

一、红外夜视技术,成像清晰。大多数红外摄像机使用主动式红外成像技术,能够应对复杂的监控环境,在夜视方面,画质清晰明亮。与其他类型的低照度监控摄像机相比,
红外摄像机更具优势,能够真正实现0Lux照度监控。

二、工作隐蔽,不易被监控目标察觉。无红暴红外摄像机在工作过程中具有极高隐蔽性,它不会发生任何可见光源,不易被监控目标察觉到,在小区使用,也不会存在光源扰民问题。

三、价格低廉,安装简便。红外摄像机在夜晚通过照明灯板为摄像机补充光源,要比低照度的星光型、月光型监控摄像机价格要低廉,安装也更便捷。

缺点

一、摄像机红暴问题。红暴就是红外灯板发出的红外光线中夹杂了一部分可见光,这部分可见光在夜晚反射回摄像机镜头后会干扰红外摄像机成像。会产生红暴问题,主要是因为红外监控摄像机的CCD芯片能够感应两种光线,一种是红外光,一种是可见光,如果两种光线夹杂在一起,会干扰摄像机成像。其实监控摄像机红暴问题也并非坏事,只要控制好红暴范围即可,事实上,有轻微红暴的摄像机在夜视方面,效果更加优异。想要完全解决红暴问题的话,可以选择940nm波长的红外灯板即可。

二、摄像机寿命问题。在各类监控工程中的红外摄像机,一般能够使用三、四年左右,不同品牌之间的摄像机有一定的差异,整体来说,使用寿命有点偏短。延长红外摄像机的寿命,首先就要解决散热问题。监控摄像机使用寿命偏短的主要原因就是机器内部产生的热量无法及时散失,导致摄像机内部元件过早老化。其次就是要选择好点的红外灯,质量上乘的红外灯板能减少发热。

三、摄像机偏色问题。红外摄像机偏色在白天比较常见,这是由摄像机内部的CCD传感器决定的。红外监控摄像机所使用的CCD感光芯片能够同时感应可见光与红外光,在白天监控时,摄像机主要通过感应可见光线来生成彩色图像,但在感应过程中会有一部分红外光线夹杂在其中,导致色彩比例失调,偏色严重。

红外摄像机_红外摄像机 -维护技巧

摄像机一般都需要24小时不间断地工作,因此做好摄像机的维护,则可以延长摄像机的寿命和保障摄像机图像效果的稳定性,具体应注意以下几点。
・应注意摄像机电压的稳定性,否则会影响图像的效果,甚至导致摄像机被损坏;
・经常检查线材是否出现损坏、老化现象,避免异常情况发生;
・应尽量避免阳光或者强光长时间直射,以免造成摄像机CCD损坏;
・需要经常对摄像机进行清洁,如经常清理摄像机的外壳表面灰尘等,尽量不打开外壳,如需要打开,则先断电;
・建立摄像机档案,以便日后方便检查、检测。

红外摄像机_红外摄像机 -发展趋势

众所周知,红外线是一种光波,它的波长区间从几个纳米(nm)到1毫米(mm)左右。人眼可见的称其为可见光,可见光的波长范围为380nm~780nm,红外光线的波长在780nm~1000μm之间。红外摄像机其实就是将监控摄像机、护罩、滤光片切换器、红外灯、供电散热单元等综合成一体的监控设备。由LED发出红外线,利用CCD或CMOS可以感受红外光的光谱特性配合红外灯作为“照明源”来夜视成像。市场上以发射波长850nm的红外LED为主,这个波长的红外灯红爆较小,照射距离较远。
作为监控前端设备,红外摄像机的发展也绕不开安防监控的永恒主题:网络化、高清化、智能化。而除了这三大趋势之外,针对红外摄像机还在如下三个方面有发展:
1、随着光电、微电子、微计算机及数字视频技术的发展,安防产业已由传统的简单模拟式走向高度集成的小型化、数字化,而红外阵列也必将实现一体化和高度集成化。
2、传感器对红外感应灵敏度的提升以及NIR红外增强技术的发展,对黑白画质下的细节进一步提升,噪点更少,细节更丰富,层次感更强。
3、激光夜视技术是实现远距离的夜视监控的途径之一,因为激光具有亮度高、相干性好、单色性好、方向性好、寿命长和对其波长的感应程度大于LED的特性决定了激光可以照射更远的距离,而且光强度也比常规光源要强的多。

红外摄像机_红外摄像机 -研发背景

拼音:hongwaishexiangji
英语:Infraredcamera
人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。其中红光的波长范围为0.62~0.76μm;紫光的波长范围为0.38~0.46μm。(可见光、红外线和紫外线等)
红外夜视,就是在夜视状态下,数码摄像机会发出人们肉眼看不到的红外光线去照亮被拍摄的物体,关掉红外滤光镜,这时我们所看到的是由红外线反射所成的影像,而不是可见光反射所成的影像,即此时可拍摄到黑暗环境下肉眼看不到的影像。
在电视监控系统工程中,过去很少应用红外灯,但由于现今社会犯罪比率不断增加,红外线在夜间监视所扮演的角色更加突出,不仅金库、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都被采用。甚至居民小区电视监控工程也应用了红外线摄像机。这说明人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。对重要的场所越来越要求做到24小时连续监控。
实现夜视的方法,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,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。被动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度(一273℃)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。被动红外摄像技术由于设备造价高且不能反映周围环境状况,因此在夜视系统中不被采用。主动红外摄像技术是利用特制的"红外灯"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,从而实现夜视功能。

红外摄像机_红外摄像机 -细节问题

一、在安装红外摄像机的时候,首先就是要选择合适的镜头,熟话说好马配好鞍,就是这个道理。为了提高红外摄像机对红外灯以及景物的敏感度,应尽可能选用通光量大的镜头,并注意在使用自动光圈或电动二可变镜头时,要尽可能开大光圈的驱动电平值。主要是因为一般的镜头的焦距的增加时,通光量就会相对减少,在选择红外灯的时候也要特别的注意了。
二、红外灯的选配电源应尽可能要满足其所需的最小电功率,经常发生功率不够而导致照射距离不够的情况。
三、使用的时候还要考虑被摄像景物的反光程度,由于红外摄像机种所使用的红外线具备可见光相同的如反射、折射等特性,所以说在目标景物周围如果没有良好的反光环境时应考虑一定的距离余量。
四、为了更好的解决这些问题,一些厂家在生产红外摄像机的时候,也采用了红外LED+感红外彩色CCD技术,这些产品的推出可以解决红外摄像机在夜里使用的需要。如今红外夜视摄像机的应用更是普遍,对夜晚或者关线不足的情况下使用是更加的适合不过了。

红外摄像机_红外摄像机 -红外摄像机五大现状问题

1、防水效果不理想,起雾
一般红外摄像机都采用密封设计,防护等级达到IP66。但是红外灯开始工作时会产生大量的热量,同时由于部外壳的散热效果不够和机器本身的密封性不好,造成机器在使用一段时间之后,里面或多或少会出现汽水(此现象主要集中在北方地区),影响监控效果。这部分有的厂家采用透气设计,增加透气阀便于和外部温度交换,有的采用充氮,确保机器内部为惰性气体,以确保没有水汽。
2、夜视效果不理想
此现象主要表现是手电筒的效果或者是距离不够等等。其实这个问题主要是红外灯的角度和功能所造成的,红外摄像机所使用的红外灯峰值波长在850,角度从5-60度可以选择,当红外发射管角度越小时照射距离越远,手电筒的效果就越明显,反之,角度越大就没有手电筒的效果,但是距离就大打折扣,要解决这个问题主要是看厂家想追求什么样的效果和什么样的成本,当然红外发射灯的功率和价格是成正比的,距离可以达到多少。天地伟业的红外摄像机产品全部采用业内一流的红外灯和透镜,确保夜视效果,彻底消除手电筒效应。
3白天偏色
劣质厂家的红外一体摄像机的色彩在白天都会或多或少的偏色,这个最直接的原因是摄像机滤光片的问题,一般红外一体摄像机使用能透过一定比例红外光线的双通滤光片,其优点是成本低,但由于自然光线中含有较多的红外成份,当其进入CCD后会干扰色彩还原,比如绿色植物变成灰白等等(有阳光的室外环境尤其明显)。IR-CUT双滤光片的使用就有效的解决了这个问题,IRCUT双滤光片由一个红外截止滤光片和一个全光谱光学玻璃构成,当白天的光线充分时红外截止滤光片工作,CCD还原出真实色彩,当夜间光线不足时,红外截止滤光片自动移开,全光谱光学玻璃开始工作,使CCD充分利用到所有光线,从而大大提高红外性能。天地伟业的IR-CUT采用机械式设计确保白天不偏色,夜间不跑焦,红外效果得到很好的保证。
4、临界点的反复跳变
这是因为部分不管是配置了IRCUT双滤光片还是用双峰滤光片的摄像机在某些复杂的光线的环境下不能稳定的工作造成的,同时因为多数厂家都是使用简单的如光敏电阻感应器等方式去控制IRCUT双峰滤光片的工作状态,其临界点的反复跳变就不能尽人意了。这部分彻底的解决办法是光敏联动内部传感器,通过采用智能芯片来控制,其模糊逻辑能力能有效控制IRCUT双滤光片的工作状态。
5、散热问题
影响红外灯寿命最重要的因素就是温度,由于配置了发热量较大的红外灯,红外灯在启动后,整个工作时间段内(以12小时计)在红外摄像机前部会有热量集中,会影响摄像机等其它部件的正常工作。例如50颗¢5的红外灯板,长时间运行的话,LED板上的温度几乎可以达到90度左右。由于红外发光LED的辐射功率是和电流成正比的,很多不规范的厂家就用加大电流的方式来提高照射效果,然而电流越大温度越高。照射效果虽然提高了,但是机器本身由于LED过热会受到很大的伤害。其中,LED板后面的CCD就是最直接的受害者。天地伟业的红外一体机通过使用恒定电流电源供电,采用脉宽调制定律来保持红外灯电流的恒定,从而减少红外灯的发热,无论外界输入的电流如何波动,通过电路进入到红外灯的电流都非常稳定,从而保证红外灯发挥自身最大的效率、延长寿命保持电流恒定,控制LED的散热,并且LED灯板和外壳选用铝合金等散热比较好的材料,确保红外灯开启时长期运行温度不高于50度,寿命可达30000小时以上。

多媒体技术应用概述 红外摄像机 红外摄像机-概述,红外摄像机-技术应用
  

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