cookieOptions = {...}; ‧ 紅外線攝影機市場面臨實際問題待解決 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2013年11月19日 星期二

 來源:afzhan.com
  
紅外技術因其在夜間零照度環境下能實現畫面的清晰拍攝,在近些年來,被廣泛地運用于安防監控領域。紅外線攝影機需要輔助光源,才能在夜景或零照度環境下完成監控工作,從早期的大功率鹵素燈,發展到現在的LED陣列式紅外燈,紅外線攝影機的技術在日益發展與進步。
日夜變焦紅外線攝影機
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人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫,而數位相機用CCD感應所有光線這就造成所拍攝影像和我們肉眼只看到可見光所產生的影像很不同。為了解決這個問題,數位相機在鏡頭和CCD之間加裝了一個紅外濾光鏡,其作用就是讓一定波段內的紅外光通過,吸收或反射可見光和紫外線。目前大多數的紅外線攝影機採用LED紅外發光二級管作為紅外線攝影機的主要材料。
  
紅外線攝影機的五種類型  
紅外線技術在1800年被英國天文學家Herschel發現之後,就被越來越多的科學家在研究如何在各種場合的應用,其中主動紅外線技術在安防監控中的應用經過近二十多年的快速發展技術上都較為成熟。紅外線攝影機在以迅雷不及掩耳之勢發展壯大的同時,產品類型也在不斷多樣化,應用領域也在進一步拓展。歸納起來有以下幾種類型:
  
1.已經淘汰的鹵素燈紅外線攝影機鹵素燈的發光功率非常強大,當然耗電量以及發熱也會相對比較大,成本比較高,它的致命缺點是體積大、散熱不充分,壽命非常短,一般都在一千小時以內,而且紅暴現象特別嚴重,故不適合用於民用夜視監控方面。鹵素燈紅外線攝影機因功率大且有濾光片光熱轉換,所以發熱問題尤其嚴重,維護成本較高、壽命短。
2.LED紅外線攝影機LED紅外燈是由一定數目的紅外發光二極體組成發光體。紅外發射二極體由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵gaas)製成pn結,外加正向偏置電壓向pn結注入電流激發紅外光,光譜功率分佈為中心波長830~950nm,半峰頻寬約40nm左右,它是窄帶分佈,為CCD攝影機可感受的範圍。led紅外線攝影機一般適用於10~100米中短距離,市場佔有率最高,但是存在光照不均勻問題,主要適合於樓道、大廳、倉庫等室內及建築物週邊、社區周界、道路等中短距離監控。
  
3.LED陣列式紅外線攝影機陣列式紅外燈的內核為發光二極體陣列(led array),與傳統的LED相比具有以下優點:1、亮度高,單LED array的輸出約為1w~30w,亮度約是常規單led的輸出5~15mw的數十倍,所以射距遠;2、電-光轉換效率高,普通紅外線LED的電光轉換效率僅為10%左右,而LED array電光轉換效率提升為25%左右;3、體積小,LED array技術將發光單元高度集成,在相同亮度指標下比普通led紅外燈產品體積小很多;4、壽命長,LED array的壽命為50000h,比普通led壽命高得多。陣列式紅外燈產品有一個明顯的不足,即偏心現象。由於其發光角度可達到120-180度,因此必須通過透鏡來縮小送光角度,以配合攝影機鏡頭,這樣不可避免的很多光就偏離了透鏡的中央,造成送光效率不佳。LED陣列式紅外攝影機適用範圍基本與LED紅外線攝影機一樣,比較適合大廳、倉庫等室內及建築物週邊、社區周界、道路等中短距離監控應用。
LED陣列式紅外線攝影機iguang.tw
  
4.點陣式紅外線攝影機採用的是點陣式紅外燈光源。點陣式紅外燈使用的第三代紅外發光元器件是在第二代產品——陣列式紅外燈(LED--array)的基礎上發展而來,因此也叫第二代LED—array。第二代LED—array跟第一代相比最大的優點是體積小、散熱好、衰減慢、壽命長,額定壽命為50000個小時。點陣式紅外燈也叫大功率陣列式紅外,跟小功率陣列式紅外最大的不同是亮度更高、成本更低,並通過獨立透鏡,按照使用需求任意調節光的分佈角度,這樣就同時解決了第一代的“手電筒效應”問題和第二代的偏心現象。
  
5.鐳射紅外線攝影機鐳射紅外線攝影機照射距離最遠一般可達300~5000米,由於能量集中,角度小近距離不宜採用,目前成本仍較高。比較適合於森林防火、油田、鐵路、水利、景區、軍事、養殖、港口和平安市場等場所的監控,隨著成本的進一步降低,目前已經應用到包括社區在內的眾多需要夜視監控的領域。因而,紅外線攝影機需要根據具體使用環境,特別是夜晚環境情況來確定攝影機類型。
 
6.星光級攝影機星光級攝影機是在正常工作所需照度0.001 lux 以下可以清晰的看到圖像,也就是在夜晚晴天天空有較多的星星的照度下,在市場上也有很多廠家都標稱星光級攝影機,但基本都是用幀累積方式達到的0.001 lux下的成像,這樣也就失去了星光的意義。

主動紅外線攝影機:市場吃香 但面臨實際問題
目前市場上對於低照要求非常高的環境下,基本都是採用主動紅外線攝影機,就是在夜視狀態下,紅外燈會發出人們肉眼看不到的紅外光線去照亮被拍攝的物體,紅外線經物體反射後進入鏡頭進行成像,這時我們所看到的是由紅外線反射所成的影像,而不是可見光反射所成的影像,這樣就可以拍攝到黑暗環境下肉眼看不到的物體,也就是人們常說的可以達到 0 lux,但這樣就有以下幾個問題:
  
1)如果是比較空曠的環境,紅外燈沒有可反射的物體,這樣在圖像上是全黑的,顯示效果不好
  
2)如果監控環境比較複雜,如:監控環境中有一個樹,樹後面才是監控的對像,這樣前面的樹葉把所有的紅外燈全部者吸反射了,樹後面的真正想要監控的物體反而一點都看不到,也就是只能看清前面不能看清後面;
  
3)遠距離的監控紅外燈不能達到,超過100-120米的紅外燈效果上已經達不到了;
  
4)紅外燈的壽命問題,在現在目前各廠家對於紅外燈的壽命都寫5萬小時-10萬小時不等,但實際上很少有達到這個壽命的紅外攝像機,紅外燈過熱,功率過大還是現在普遍存在的問題,而具要求照攝距離越遠,功率越大,功率越大,熱量就越大,如果紅外燈靠近攝影機的感測器太近,同樣也會影響攝像機的使用壽命,這也是主動紅外線攝影機所存在的最主要的問題.
   
主動紅外技術與被動紅外技術融合是未來趨勢

主動紅外技術由早期的有效率僅為5,發展到現在有效率25-30LED Array技術,滿足了近距到中遠距離的紅外夜視技術突破,而鐳射照明技術是實現遠距離的夜視監控的最好途徑之一,而且光強度也比常規光源強的多,遠距離夜視技術是今後夜視監控市場的一個趨勢。主動紅外技術與被動紅外技術的融合將是未來的趨勢之一,利用被動紅外技術穿透力強,照射距離遠的特點去發現目標,利用主動紅外技術照明的原理去採集目標細節特徵,可以為中遠距離監控提供有力的證據。

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