cookieOptions = {...}; ‧ 紅外攝影機的現狀和未來發展趨勢 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

3S MARKET

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2012年1月6日 星期五

來源:CPS中安網 作者:江用

近幾年隨著安控行業的快速發展,以及人們對安全防範意識的提高,攝影機的市場需求量每年都在急劇上升,快速發展的市場對攝影機的穩定性和性能效果,也提出了更加嚴酷的挑戰,當然紅外攝影機的技術也在這個快速發展的時代不斷突破、不斷創新以便適應市場快速發展的需求。

    

  據統計,目前中國攝影機的生產廠家接近上千家,而絕大部分生產廠家都會生產紅外攝影機,並且各廠家紅外攝影機的出貨量也較大。目前的生產廠家主要集中在珠三角、浙江、江蘇、天津等地,而超過半數的攝影機生產廠家都集中在珠三角,其中以深圳最為集中,這裡聚集了像翔飛、景陽、宏天智、萬佳安、佳信捷、永輝、英飛拓、艾立克、金三立等具有一定知名度的攝影機生產廠家,而浙江以杭州的大華股份、海康威視為主,同時江蘇常州的明景,天津的天地偉業也在攝影機的市場上有一定的品牌影響力。

  而在市場上攝影機種類也相對較多,它們大多數都是按照外觀或者功能來命名,當然各廠家的命名也各有千秋,很多屬於同一品種的攝影機但是叫法確不同,市場上常見的攝影機種類有槍型、半球、紅外攝影機、快球等等,而從市場的調查來看紅外攝影機佔據了絕大部分的市場,這主要是人們對監控系統工程的要求越來越高、越來越規範,對重要的場所要求做到24小時連續監控,因此紅外攝影機在夜間監視系統中所扮演的角色也更加突出。

  現在不僅是在:金融、電信、政府、機場、酒店、學校、監獄等重要部門需要搭配紅外攝影機,就像一般的居民區監控工程也都使用了紅外攝影機,從目前所瞭解的各個工程項目來看,大部分專案上都會有紅外攝影機的需求。因為目前普通的攝影機的夜晚效果還不能滿足客戶的需求,所以說紅外攝影機的市場是其它產品無可替代的。

 

  通常在紅外攝影機的應用過程中也遇到了不同的問題,像常見焦點偏移的問題,這個問題主要是在組裝、調試攝影機的過程中會發現,在白天可見光條件下調試好的攝影機在測試夜視紅外效果的時候會發現圖像變模糊了,而在夜間紅外光條件下將圖像調試清晰,可是在白天可見光條件下圖像又是不清晰的。這種現象的產生主要是由於可見光與紅外光波長不同,成像焦點不在同一個平面上導致的,主要跟鏡頭有關係,如果我們選擇專業的焦點不偏移的鏡頭就可以解決這個問題。

  還有就是市場上大多數紅外攝影機白天色彩還原不真實會有偏色的現象,產生這種現象的主要原因是紅外攝影機的濾光片沒有濾掉紅外光,導致攝影機成像出現顏色偏色的現象,目前市場上解決紅外攝影機偏色現象最常見的辦法,就是給攝影機裝上移動濾光片,在可見光條件下濾光片擋住紅外光進入,使攝影機色彩還原真實,在無可見光的條件下移開濾光片讓紅外光進入,使攝影機在無可見光的條件下通過紅外光成像,這種方案得到的圖像品質比較好,但是成本高並且來回切換的移動濾光片會導致出現一定的故障率。

  
  紅外攝影機還經常遇到的問題,是由於攝影機的鏡頭和紅外LED角度搭配不合適,而出現暗角或手電筒效應的現象,我們通常是根據所選擇鏡頭焦距的垂直視場角,來搭配合理的紅外LED板解決或減弱這種現象。下圖是部分不同焦距的鏡頭和其垂直視場角度的對應表。
 
 
  然而整個行業的快速發展和市場的迫切需求,也給紅外攝影機的技術帶了新的格局,陣列紅外攝影機也就這樣誕生了,陣列紅外技術必將在夜視監控領域引起一場新的技術革命,隨著陣列式紅外技術的不斷提升,陣列式紅外技術使人們的夜視監控視野不斷地擴伸,從而滿足不同應用領域對夜視監控的需求。

  同時隨著人們對陣列紅外認知度的進一步提高,和陣列紅外技術在不同領域的快速應用,各大廠家的大規模化生產也必將會使生產成本逐漸降低,如此一來陣列紅外技術將會得到進一步的推廣和普及,而陣列紅外技術與傳統的LED技術本質是差不多的,只是陣列紅外技術採用了先進的封裝技術,將多個高功率、高效率的紅外發光晶片封裝在一起,配置良好的導熱裝置,使得整體的發光效果和散熱效果,都比傳統的LED要好。

  兩者相比較陣列紅外攝影機的優勢有這幾個方面,從攝影機的發光亮度來看,傳統的單個LED輸出光功率一般為515mW,雖然可以通過加大電流來提高亮度,但是受到本身材料的限制紅外線的光電轉換效率不高,只有20%的光,餘下的80%都是產生為熱能,而陣列紅外技術的光電轉換效率卻達到了45%,這樣大大地降低了能耗、提升了紅外的效率。

  從體積方面來看,陣列紅外運用了高集成的先進封裝技術,一個陣列紅外燈裡面封裝了幾十個晶元的陣列紅外晶片,而傳統的LED裡面封裝的是一個發光紅外晶片,所以說陣列紅外的體積要小很多。從實際的使用效率來看,由於陣列紅外LED的整體的設計合理散熱效果好,提高了產品的使用效率因為其發光效率與散熱性能是相輔相成的,散熱性能越好,那麼工作溫度就越低,工作溫度低就能更好地保障其發光效率,所以在使用效率上紅外陣列式比傳統的LED要提升很多。還有就是從壽命上來比較,傳統的LED紅外攝影機由於散熱效果控制的不是很好,溫度不能得到很好的散發,而溫度問題嚴重的影響了CCD的使用壽命,並且加速了攝影機的老化,使攝影機出現各種問題,陣列紅外技術很好的控制了散熱效果使得攝影機壽命得到了更好的提升。

  另外從紅外光線的均勻度上來看,大家都知道傳統的紅外LED都是由單個的LED發射出來的光線重疊組成,重疊的部分亮度就會特別高。如果與鏡頭搭配的不是很好就會出現手電筒效應,夜視畫面效果也會不均勻。而陣列紅外攝影機相當於是一個大的點光源,通過特殊的光學設計,使得光線均勻的照射在被監控的物體上,所得到的監控畫面的亮度是相對均勻的。

  總的來說陣列紅外技術也算的上是紅外攝影機裡面的一次技術提升,目前已在各大廠家得到了較為廣泛的應用,陣列紅外攝影機也會慢慢在紅外攝影機的市場佔有一定的市場份額。

  市場上除了這些紅外攝影機能實現夜視監控之外,還有其它的攝影機也能實現夜視監控,像通過鐳射來輔助實現夜視監控的鐳射攝影機,鐳射相對紅外攝影機來說也有自己的一些特點,鐳射相對於紅外光來說CCD對其鐳射波長的感應程度,要大於對LED紅外光波長的感應,這個特性也決定了鐳射攝影機可以實現更遠距離的監控,而且鐳射的光強度也比常規紅外光源要強的多,並且鐳射攝影機的壽命比紅外攝影機的壽命要長3倍左右,但是由於鐳射的成本相對較高,而市場上的紅外攝影機基本能滿足大部分的市場需求,因此鐳射攝影機短時間內在傳統的監控領域很難大展拳腳,而鐳射攝影機目前在整個行業主要的應用場所就是那些紅外攝影機無法實現的遠距離夜視監控場所,像森林防火、油田油庫、長輸管線、大型廠區、礦區、貨場、邊海防線、海事漁政、生態保護區、水庫等。


  當然除了我們上面講到的紅外攝影機、陣列式紅外攝影機、鐳射攝影機這些主動紅外技術攝影機之外市場上也有被動紅外技術的攝影機--熱成像儀攝影機,此類型攝影機的主要成像原理是感應任何物體在絕對零度(-273℃)以上發出的紅外光來形成圖像。由於人的身體和發熱物體發出的紅外光較強,而其它非發熱物體發出的紅光很較弱,因此,利用這種特殊的熱成像儀就可以實現夜間監控,但是這種被動紅外攝影技術設備造價非常高,並且得到的紅外圖像是監控目標表面溫度分佈的圖像,和人眼所能看到的可見光圖像是不同的,此類設備不能清楚識別目標的細節特徵,也不能滿足大多數民用監控市場的需求,因此在很多民用夜視監控系統中沒有被採用,但是在一些像港口、機場、核電站、石油化工設施和倉庫以及軍事方面熱成像攝影機的應用卻是非常廣泛的。

  所以說隨著市場需求的不斷發展和監控產業的不斷壯大,市場對紅外攝影機的需求量越來越大,未來紅外攝影機的市場也會隨著行業的發展而水漲船高,當然鐳射攝影機、熱成像儀攝影機等這些不同類型的攝影機也會在不同的監控領域中發揮著不可替代的作用,可以說市場需求的多元化發展也決定了產品的發展必須是多樣化的,單一的產品根本不能滿足這個快速發展的市場需求,因此各個廠家應該要將自身的發展和市場的實際需求相結合,只有這樣才能夠適應這個市場。

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