剖解：红外摄像机产品特点及应用调试
时间：2014-05-05 阅读：2599
一、红外摄像机产品特点
红外摄像机一般分为2大类，一类是模拟红外摄像机，一类是红外网络摄像机。但是无论那类红外摄像机都有着相同的特点，其主要表现在：(1)红外光源不同特点；(2)低照度摄像机的选择。只有将此2点配合好红外摄像机才可以成为一款的产品。
针对不同使用场合，要选择不同的红外光源和距离，其主要的红外光源特点如下：红外光是一种波长大于780nm的不可见光。一般目前的红外摄像机的红外灯有2种类型。
（一）使用红外发光二极管LED或LED阵列来产生红外光。这种器件是通过砷化镓(GaAs)半导体中的电子与空穴复合来产生红外光；
（二）使用红外激光二极管LD，也可作红外光源。但它要把处于较低能态的电子激发或泵浦到较高能态上去，通过大量粒子分布反转，共振而维持受激辐射红外光。
*种是使用半导体砷化镓发光二极管阵列组成的红外灯，尤其现在使用新技术开发生产的阵列式集成发光芯片LEDArray。其一个LED-Array的光学输出达到了800mw-1000mw，而成为普通LED的换代产品，LED-Array的发光半功率角为10-120°(可变角)。由于LED-Array为高度集成的LED，而体积只有一个一分钱硬币的大小，其寿命为50，000个小时。
第二种是使用红外激光二极管LD。对于1km以上的超远距离场景的监控，还是要选择红外LD光源。因为半导体激光器具有比LED亮度高、方向性强等特点。
监视距离不同红外光源的特点：因红外发光二极管LED可装在镜头上，与感红外摄像机配用，或直接装在摄像机与镜头接口周围的机壳上。显然，这两种装配的红外LED少，其照射的距离肯定不如单独的红外LED灯照射的远。一般50m以上，选用单独的红外灯为好，另LD多用于1km以上距离的监控场景的夜视照明，但LD的光束细而强，为使红外光束照亮一定范围的场景，使用时还需要通过一个扩束镜头扩束才行。
红外摄像机传感芯片的特点：目前摄像机的感光器件有CMOS与CCD两种。同CCD一样，CMOS图像传感芯片对红外光波也有反应，但它在890-980nm范围内灵敏度比CCD图像传感芯片要高出许多，并随波长增加而衰减的梯度也慢一些。一般红外摄像机的传感芯片技术指标都是对照度要求一般≤0.02Lux，均采用日夜自动转换的功能。红外摄像机图像传感器的尺寸越大越好。因1/4CCD不能用于15m以上红外夜视的有效距离，因为1/4CCD的光通量只有1/3CCD的50%。而CCD尺寸大，接受的光通量大；CCD尺寸小，接受的光通量就少。所以，夜视摄像机多选1/2的CCD，1/3的要测试可行的也可，但不能选1/4的。
红外摄像机镜头的特点：采用红外镜头。因普通的光学镜头，物体反射回镜头的红外光不能有效聚焦到CCD靶面上，此时红外夜视效果就会大打折扣，因而选用红外镜头。尤其是彩转黑摄像机，不选用红外镜头就不能使日夜监视焦面一致，致使日夜图像不能都保持清晰。
二、红外摄像机常见问题应用调试
（一）安装注意事项
1.调试红外线灯必须夜间进行。在夜间通过呈像设备(如监视器等)调整红外光束照明位置。并可以有效调整镜头光圈的设置。
2.红外线灯不可直接面对摄像机，摄像机所见的红外光线如同人类看到的日光一样，会使影像出现反白现象。
3.红外线灯不一定与摄像机安装在同一位置，若摄像机离被照物体远可考虑将红外线灯安装在两者之间。同位置安装*方式是红外线灯与摄像机上下重叠架设。
4.红外线灯安装高度不应超过4米，太高会影响光线的反射率。角度应由上向下俯角20度为佳，仰角过大反射率降低。
5.必须保障红外线灯的工作指标(详见产品说明书)，如红外线灯的供电电源功率必须高于红外灯本身的工作功率等。
6.用户使用红外灯首先要仔细阅读使用说明书，特别是为保证人身设备安全的注意事项。检查前面所讲述的配套性方面是否达到要求，应考虑到的影响因素是否考虑到，如未达到要求，可及时调整所用器材。
（二）使用时注意事项
角度的问题：首先，使用大视角度的红外灯配合小视角度的镜头，存在光的浪费现象.其次，并不是红外灯的发射角度越大，画面效果就越好.
通光量的问题：相对孔径决定了镜头的通光能力，相对孔径为f1.0的镜头通光量是相对孔径f2.0的镜头通光量四倍.同样的摄像机、红外灯，分别搭配上述两种镜头，红外作用距离可相差一倍.大孔径镜头在红外监控方面，比常规普通镜头好四到十倍，按理说应该成为红外夜视监控的必须配套产品.但由于成本高昂，技术难度大，绝大多数红外产品制造商不具备供货能力.
焦点偏移的问题：可见光与红外光由于波长不同，成像焦点不在一个平面上，导致在白天可见光条件下图像清晰，而夜间红外光条件下模糊，或者夜间红外光条件下图像清晰，白天可见光条件下图像模糊.可以用三个办法解决.*，采用自动聚焦一体化摄像机；第二，采用焦点不偏移镜头；第三，采用专业的调整工具，在现有镜头条件下也可以实现不偏移
色彩问题：所有的黑白摄像机都是感应红外光的.红外光线在可见光条件下对于彩色摄像机来讲是一种杂光，会降低彩色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，*，切换滤光片，在可见光条件下挡住红外线进入；在无可见光的条件下移开滤光片，让红外线进入，这种方案得到的图像质量好，但成本高并且切换机构会导致出现一定的故障率.第二，在滤光片上打开一个特定的红外线通道，允许与红外灯波长相同的红外光线进来，这种办法不增加成本，但色彩还原略差.
红外夜视到底能做到多远？技术到家的话，100米以上的红外夜视系统并不是什么难事.技术到家，指的是必须同时精通红外灯技术，红外感应摄像机技术和红外感应镜头技术，三者缺一不可.现在市场上产品，距离已经做到500米以上，只是造价比较高，民用市场还比较受限制。