視頻監(jiān)控中紅外攝像機(jī)的選擇與使用

概述

　　在電視監(jiān)控系統(tǒng)工程中，過去很少應(yīng)用紅外燈，但由于現(xiàn)今社會(huì)犯罪比率不但增加，紅外線在夜間監(jiān)視所扮演的角色更加突出，不僅金庫、油庫、軍械庫、圖書文獻(xiàn)庫、文物部門、監(jiān)獄等重要部門采用，而且也在一般監(jiān)控系統(tǒng)中都被采用。甚至居民小區(qū)電視監(jiān)控工程也應(yīng)用了紅外線攝像機(jī)。這說明人們對電視監(jiān)控系統(tǒng)工程的要求愈來愈規(guī)范、愈來愈高。對重要的場所越來越要求做到24小時(shí)連續(xù)監(jiān)控。

    實(shí)現(xiàn)夜視的方法，可以采用常規(guī)的可見光照明，但此法不僅不能隱蔽，反而更加暴露監(jiān)控目標(biāo)。隱蔽的夜視監(jiān)控，目前都是采用紅外攝像技術(shù)。紅外攝像技術(shù)分為被動(dòng)紅外攝像技術(shù)和主動(dòng)紅外攝像技術(shù)。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用任何物體在絕對零度(一273℃)以上都有紅外光發(fā)射的原理。由于人的身體和發(fā)熱物體發(fā)出的紅外光較強(qiáng)，其它非發(fā)熱物體發(fā)出的紅光很微弱，因此，利用特殊的紅外攝像機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)夜間監(jiān)控。被動(dòng)紅外攝像技術(shù)由于設(shè)備造價(jià)高且不能反映周圍環(huán)境狀況，因此在夜視系統(tǒng)中不被采用。主動(dòng)紅外攝像技術(shù)是利用特制的"紅外燈"人為產(chǎn)生紅外輻射，產(chǎn)生人眼看不見而普通攝像機(jī)能捕捉到的紅外光，輻射"照明"景物和環(huán)境，利用普通低照度CCD黑白攝像機(jī)或使用"白天彩色夜間自動(dòng)變黑白"的攝像機(jī)或"紅外低照度彩色攝像機(jī)"去感受周圍環(huán)境反射回來的紅外光，從而實(shí)現(xiàn)夜視功能。

紅外線攝像機(jī)的原理特性

    光是一種電磁波，它的波長區(qū)間從幾個(gè)納米（1nm=10-9m）到1毫米（mm）左右。人眼可見的只是其中一部分，我們稱其為可見光，可見光的波長范圍為380nm～780nm，可見光波長由長到短分為紅、橙、黃、綠、青、蘭、紫光，波長比紫光短的稱為紫外光，波長比紅外光長的稱為紅外光。 

    紅外燈按其紅外光輻射機(jī)理分為半導(dǎo)體固體發(fā)光（紅外發(fā)射二級(jí)管）紅外燈和熱輻射紅外燈兩種。一般市場上主要采用紅外發(fā)射二極管的紅外燈，其原理及特性我們介紹如下： 由紅外發(fā)光二級(jí)管矩陣組成發(fā)光體。紅外發(fā)射二級(jí)管由紅外輻射效率高的材料（常用砷化鎵GaAs）制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。光譜功率分布為中心波長830～950nm，半峰帶寬約40nm左右，它是窄帶分布，為普通CCD黑白攝像機(jī)可感受的范圍。其最大的優(yōu)點(diǎn)是可以完全無紅暴，（采用940～950nm波長紅外管）或僅有微弱紅暴（紅暴為有可見紅光）和壽命長。紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率用輻照度μW/m2表示。一般來說，其紅外輻射功率與正向工作電流成正比，但在接近正向電流的最大額定值時(shí)，器件的溫度因電流的熱耗而上升，使光發(fā)射功率下降。紅外二極管電流過小，將影響其輻射功率的發(fā)揮，但工作電流過大將影響其壽命，甚至使紅外二極管燒毀。針對這一情況，富視康公司FI-930C和FI-970C在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了這個(gè)問題，采用高效率發(fā)光二極管，在攝像機(jī)里面內(nèi)置散熱系統(tǒng)，使攝像機(jī)穩(wěn)定工作時(shí)間達(dá)到25000小時(shí)！

紅外線攝像機(jī)的選擇和使用

    紅外燈的選擇最重要的問題是紅外燈與攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、供電電源等成套性。目前市場上大多是攝像機(jī)和紅外線投射器分開的，這樣我們在設(shè)計(jì)方案時(shí)就必須對所有的器材統(tǒng)一考慮，是選擇黑白攝像機(jī)搭配紅外燈呢，還是用彩色轉(zhuǎn)黑白的攝像機(jī)？還有安裝方式和防水方面的考慮。一般來說，黑白攝像機(jī)采用的CCD傳感器有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜不但包括可見光區(qū)域，還延長到紅外區(qū)域，利用輔助紅外燈照明就可在CCD傳感器上清晰的成像，而普通彩色攝像機(jī)其感光光譜只在可見光區(qū)，因此不能適用于紅外燈泡照射攝像；日夜兩用型攝像機(jī)采用兩個(gè)CCD進(jìn)行切換或者采用一個(gè)CCD傳感器，利用數(shù)字電路的切換也可以實(shí)現(xiàn)紅外燈泡照射攝像，但存在黑白照度偏高或?qū)Σ噬�有不利影響等缺點(diǎn)。除此之外，還有一體化的紅外線攝像機(jī)，就是將攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、紅外燈等集中在一起，典型的產(chǎn)品如富視康公司的FI-930C和FI-970C，這兩種采用優(yōu)質(zhì)的鋁型外殼，通過一次成型的生產(chǎn)工藝，使產(chǎn)品的防水級(jí)別達(dá)到IP55等級(jí)，可以在室內(nèi)室外通用，由于采用一體化的設(shè)計(jì)，就自然降低了施工和調(diào)試的難度。

    隨著紅外夜視系統(tǒng)的迅速發(fā)展，紅外燈生產(chǎn)供應(yīng)廠家也會(huì)增加，但紅外線產(chǎn)品并非象有的人想象的那樣容易，在技術(shù)、檢測儀器設(shè)備等方面條件也不同，希望用戶多多加比較，慎重選擇。

    用戶使用紅外燈首先要仔細(xì)閱讀使用說明書，特別是為保證人身設(shè)備安全的注意事項(xiàng)。檢查前面所講述的配套性方面是否達(dá)到要求，應(yīng)考慮到的影響因素是否考慮到，如未達(dá)到要求，可及時(shí)調(diào)整所用器材。